本实用新型属于气凝胶检测技术领域,特别涉及一种平板法气凝胶导热系数测量装置。
背景技术:
目前导热系数测定通常有两种:稳态法和非稳态法。稳态法主要包括:平板法、热流计法。非稳态法主要包括:瞬态热线法、瞬态平面热源法、探针法、激光法等。气凝胶的导热系数测量基本都选择瞬态热线法进行。测量时,将探头置于粉体样品中间,输入1个电流脉冲产生一定的能量输出,记录瞬态测试过程中产生的电压降,由于电压与探头的温升成正比,因此从温度对时间的数据就可以计算得到样品的热导率。该方法是目前粉体测定的主流,然而用瞬态法测量气凝胶时,由于气凝胶颗粒存在间隙,空隙对气凝胶的导热性能影响较大,所以测定的与实际数据差距较大。
技术实现要素:
本实用新型目的在于提供一种平板法气凝胶导热系数测量装置;为达到上述目的所采取的技术方案是:
一种平板法气凝胶导热系数测量装置,包括导热系数测定装置,所述导热系数测定装置设有样品检测室,在样品检测室内配有样品夹持单元,所述样品夹持单元包括叠放的上层玻璃和下层玻璃,在上层玻璃和下层玻璃之间的间隙为样品容纳室,在样品容纳室内嵌装有气凝胶粉体,绕样品容纳室周向设有保温护条。
优选的,所述上层玻璃和下层玻璃的均为正方形,且上层玻璃和下层玻璃的边长相等。
优选的,所述上层玻璃和下层玻璃的厚度相同。
优选的,所述上层玻璃和下层玻璃的厚度均为2厘米,所述上层玻璃和下层玻璃的长度均为18厘米。
优选的,上层玻璃和下层玻璃之间的间隙为0.2厘米。
优选的,所述气凝胶粉体均匀铺设在样品容纳室内。
本实用新型所具有的有益效果为:原有的平板法将样品本身制作成方块进行测量的方式不能适应于气凝胶粉体,所以本实用新型选择合适厚度的上层玻璃和下层玻璃结构形式的样品夹持单元,一方面保证整体底面和顶面为光滑面,从而减少误差;另一方面很大程度的减少气凝胶的量,即用较少量的气凝胶就可进行平板法测定;最后便于气凝胶导热数据的计算具体计算公式如上式。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为样品夹持单元的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步描述。
如图1所示,本实用新型包括导热系数测定装置1,所述导热系数测定装置1设有样品检测室2,本实用新型中采用的导热系数测定装置1为d300fx-d30型导热系数测定仪,在样品检测室2内配有样品夹持单元3,所述样品夹持单元3包括叠放的上层玻璃33和下层玻璃34,在上层玻璃33和下层玻璃34之间的间隙为样品容纳室,在样品容纳室内嵌装有气凝胶粉体31,为了增加测量的准确度和精度,所述气凝胶粉体31均匀铺设在样品容纳室内,避免空气气泡的存在,同时绕样品容纳室周向设有保温护条34。
其中,所述上层玻璃33和下层玻璃34的均为正方形,且上层玻璃33和下层玻璃34的边长相等、所述上层玻璃33和下层玻璃34的厚度也相同。
本实施例中,所述上层玻璃33和下层玻璃34的厚度均为2厘米、所述上层玻璃33和下层玻璃34的长度均为18厘米、上层玻璃33和下层玻璃34之间的间隙为0.2厘米,即气凝胶粉体31的厚度为0.45厘米。
本实用新型在使用时主要是将气凝胶粉体31装入样品夹持单元3的过程,也可以专门提前封装好制作出待用的一系列待测样品,然后将整体放入样品检测室2内,后续就是d300fx-d30型导热系数测定仪的操作,根据傅里叶定律以及相关参数数据即可快速计算出气凝胶粉体31的导热系数,具体可以按照如下公式计算:
k是指气凝胶的导热系数
k0是指利玻璃导热系数,为常数0.25w/m·k
k1是指利用导热系数仪测定的数据
k2是指利用保温护条的导热系数,为常数0.30w/m·k
h是整个体系的实际厚度,本实用新型通常为4.2cm
h是指玻璃的总厚度,本实用新型中4cm
s是指底面(顶面)的面积,本实用新型为324cm2
s1是指保温护条边框的面积,本实用新型为33.5cm2,即四周保温护条的总面积,s-s1是气凝胶横截面积。
原有的平板法将样品本身制作成方块进行测量的方式不能适应于气凝胶粉体31,所以本实用新型选择合适厚度的上层玻璃33和下层玻璃34结构形式的样品夹持单元3,一方面保证整体底面和顶面为光滑面,从而减少误差;另一方面很大程度的减少气凝胶的量,即用较少量的气凝胶就可进行平板法测定;最后便于气凝胶导热数据的计算具体计算公式如上式。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,但这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
1.一种平板法气凝胶导热系数测量装置,包括导热系数测定装置,所述导热系数测定装置设有样品检测室,其特征在于,在样品检测室内配有样品夹持单元,所述样品夹持单元包括叠放的上层玻璃和下层玻璃,在上层玻璃和下层玻璃之间的间隙为样品容纳室,在样品容纳室内嵌装有气凝胶粉体,绕样品容纳室周向设有保温护条。
2.根据权利要求1所述的平板法气凝胶导热系数测量装置,其特征在于,所述上层玻璃和下层玻璃的均为正方形,且上层玻璃和下层玻璃的边长相等。
3.根据权利要求2所述的平板法气凝胶导热系数测量装置,其特征在于,所述上层玻璃和下层玻璃的厚度相同。
4.根据权利要求3所述的平板法气凝胶导热系数测量装置,其特征在于,所述上层玻璃和下层玻璃的厚度均为2厘米,所述上层玻璃和下层玻璃的长度均为18厘米。
5.根据权利要求4所述的平板法气凝胶导热系数测量装置,其特征在于,上层玻璃和下层玻璃之间的间隙为0.45厘米。
6.根据权利要求1至5任一项所述的平板法气凝胶导热系数测量装置,其特征在于,所述气凝胶粉体均匀铺设在样品容纳室内。
技术总结