薄质隔热涂层导热系数的测定方法及其测量精度的研究

摘要

随着地球能源的日益短缺,节约能源已经成为各国政府关注的焦点,人们已经强烈意识到能源带来的危机。因此研制开发节能性的隔热涂料已经成为涂料技术的发展方向之一,而如何去真实准确的评价涂料的隔热性能就变得至关重要。 本课题针对目前出现的薄质隔热涂料开发研制出一套测定薄质涂层导热系数性能的测试方法。课题充分考虑到薄层隔热涂料的特性如涂料的弹性、涂层的实际使用厚度及平整度等,在硬件设置上最终采用单试件式测量装置,而不是传统的双试件式测量装置；在加热方面采用125型薄膜圆片形电加热器,该加热器的体积小、重量轻,加热方式属于贴敷式加热,与加热基板结合非常紧密,具有良好的热量传递效率,避免由于结合不紧密带来的热量损失对测量结果造成影响。整个硬件设置包括单试件式的测量装置、加热单元、温度测量单元及背防护单元四部分。 在数据处理上采用SPSS统计数据分析软件。该软件是一个组合式软件包,集数据整理、分析过程、结果输出等功能于一身,通过利用SPSS软件程序中的回归分析功能,对铜板散热过程中的温度进行相应的曲线回归,从而通过求导准确得出冷却速率,进而计算得出涂料的导热系数。 整个课题针对被测样品特性,采用稳态法的原理,研制了单试件式硬件设施,并采用传感器的多点布置以及背防护设计方案,实现热量传递上的均匀化,减少热量损失带来的测量误差,从而保证整个仪器在应用上的误差最小。同时通过不同仪器之间的验证对所研制仪器的准确度进行了结果比较分析,二种仪器之间的最大偏差为0.00505 W/m·K,结果较为接近。

目录

文摘

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声明

第1章绪论

1.1课题的研究背景

1.2国内外隔热材料的发展方向

1.3国内外隔热涂料的现状

1.3.1阻隔性建筑隔热涂料

1.3.2薄质隔热涂料

1.4隔热涂料隔热性能的测试技术

1.4.1实物测定

1.4.2仪器测定

1.5薄质隔热涂层导热系数测试仪器的研究现状

1.5.1瞬态法测量仪器

1.5.2稳态法测量仪器

小结

第2章薄质隔热涂层导热系数测定仪的研制

2.1测试仪器的工作原理

2.1.1温度梯度dT/dZ的形成

2.1.2导热系数的测定

2.2设计方案

2.3薄质隔热涂料导热系数测试仪的研制

2.3.1硬件装置

2.3.2数据处理

2.4测量结果的影响因素

小结

第3章薄质隔热涂层导热系数的验证试验

3.1试片制备

3.2试验环境

3.3薄质隔热涂层导热系数测试仪的操作

3.4测定仪准确度分析

3.4.1采用平板法导热系数测定仪

3.4.2采用薄质隔热涂料导热系数测定仪

3.4.3结果分析

小结

结论

参考文献

致谢