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士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?——《论语》

导热系数的测定

一、实验目的

1．理解导热系数稳态测量方法的特点，掌握双向平板法的测量原理。

2．学会使用NK-III100E型双试件热导率测定仪，测量并计算石英玻璃板的

导热系数。

二、导热系数的测定原理

本实验所用的仪器为NK-III100E型双试件热导率测定仪，装置原理如图1。

按一维稳态的傅立叶公式，在均质试材内部λ=-Q/[A（dt/dn）]，式中dt/dn为

温度梯度；由于试件的内部温度梯度dt/dn无法直接测得，因此导热系数无法用

测试装置简单测出。在NK-III100E型双试件热导率测定装置中可以测得的是热

面温度T，冷面温度T和经过试件的热流量Q，此外就是冷热面的间距即试件厚

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度δ。将dt/dn=（T-T）/δ代入傅立叶公式，得到λ=Qδ/[A（T-T）]，便可

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以计算出材料的导热系数。

图1：双试件导热系数测试装置原理示意图

A=计量面加热器B=计量面面板C=防护加热器D=防护面

E=冷却单元Es=冷却单元F=温度平衡检测热偶G=加热单元表面热偶

H=冷却单元表面热偶I=试件P=加压机构12345678为测温点

士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?——《论语》

三、实验步骤

1、试件一式两块，尺寸与装置型号一致厚度不超过指标规定限度，两面尽

可能加工到平整。不平衡度不超过试件厚度的1%，两块试件厚度相差不超过2%.

2.将测试装置一面的压紧装置取下，拿出冷却器，取出前次试件，置入按步

（1）制备后的试件一块（放在热板边上四个卡子中间），注意放试件时，热板板

面必须清洁，不能夹入周围保温材料或其它杂质，试件就位后轻轻在边上掀按，

若无摇动，即可将冷却器盖上（注意冷板热偶勿夹入），装上压簧机构，调节压

紧螺旋，使压紧弹簧指示器指示规定指标处。

3.将装置旋过180度，在另一面按步骤2装上另一试件。

4.接上冷却器进出水管，注意调节水量的夹子应在进水一侧，两面的出水管

各自回到恒温水浴（不可并成一路回路），按需要将装置固定于水平和垂直位置

（以试件位置为准）。

5.将装置接线面板上标明计量加热器，防护加热器，热偶等接线柱按图5

的原则分别与电工仪表和稳压电源及电位差计等妥善连接，把所附热偶接点（公

共参考点）浸入至少一公升容量的冰瓶内，注意：冰瓶内必须全部是冰屑和水的

混合物，整个测验过程中需经常检查，如融化太多，必须加冰屑并排水。因实验

条件有限，现在我们用自来水代替。

6.此时电位差计检查所有8个测温点，此时8点读数应基本一致，相互偏差

不超过10微伏。

7.事先按试件大致的导热系数值，以温差为30℃-70℃，100E型计量面直径

为0.05m。已知试件厚度，计算计量面加热器所需功率，接通电源，将计量面加

热器的输入功率调节到上述计算值，防护加热器输入功率暂按主炉（计量面加热