·测试分析
固体材料热物性参数智能测试系统设计与研制
陈清华
程刚庞立董长帅（安徽理工大学机械工程学院，准南232001）
王开松
文摘为实现厚度较薄固体板状材料热物性的准确测试。基于平行热线法基本原理，将温度测点由原来与热线平行布置，改为试样厚度方向布置，并考虑热穿透效应的影响，利用数值解法结合计算机编程直接测算材料热导率及热扩散率。研制了热物性智能测试系统，对硅玻瑞、石棉、硅藻土耐火砖等进行热物性测试实验，结果表明与国家标准测试方法测试值和文献值较为吻合。考虑热穿透效应的影响，通过适当的数据处理手段，不用通过熔融加厚也可实现薄固体板状材料热物性的准确测试，有效拓展了热线法应用范图。
关键调固体材料，热物性参数，智能测试系统，热穿透效应，有效数据判别
中图分类号：TK124
D0I:10.3969/j.issn.10072330.2016.02.013
Design and Development of IntelligentTesting System of
Solid Material's Thermal Physical Properties
CHENQinghua
CHENG Gang
PANGLi
DONG Changshuai
WANGKaisong
(School of Mechanical Engineering,Anhui University of Science and Technology, Huainan232001)
Abstract In order to realize the accuracy of the themal property of thin sheet materials. Based on the basic ee specimen instead of the original direction which is arranged parallel to hotline, and consider the impact of heat pene-tration effect. The directly measured coefficient of thermal conductivity and thermal diffusivity using numerical method combined with computer programming material. The intelligent test system about thermal properties is developed. The objects of the themal property test experiment are glass, asbestos, diatomite refractory brick, and so on.The results agree well with national standard test method for test values and literature values. Considering the impact of heat pene-tration effect, it can also accurately achieve thermo-physical properties of thin solid plate by controlling the effective testing time, need not melt sample, through which the application range of the hot wire method is effectively expand ed.
Key words Solid material, Thermal physical properties, Intelligent testing system, Thermal penetration effect, Valid data distinguish
0引言
随着材料科学的快速发展和对材料热物理性能要求的不断提高，材料热物性参数测试方法方面的研究方兴未艾[1-5]。而非稳态热线法因具有测试时间短、测试精度高等优点，已在材料热物性测试中得到
广泛应用[6-9]，并被作为耐火材料和非金属固体材料热导率的标准测定方法(10-1)。由于热线法原理模型假设固体介质无限大，为在实验测试中避免热穿透效应的影响，现有热线法测试标准对试样厚度有严格要求，一定程度上限制了其适用范围。本文基于非稳态
收稿日期：20150909
基金项目：安徽省自然科学基金资助项目（1408085ME107)；中国博士后科学基金资助项目(2014M561807）；安徽省高校优秀青年人才支持计划重点项目（gxyqZD2016087）
作者简介：陈清华，1978年出生，教授，主要从事材料热物性测试、多孔介质传热传质学研究。E-mail：ahhnds@163.com
宇航材料工艺万方数据
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2016年第2期
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