СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ Советский патент 1969 года по МПК G01N25/20 

Изобретение относится к области исследования теплофизических свойств материалов.

В настоящее время для измерения коэффициента теплопроводности металлов и сплавов в диапазоне температур от 100°С до температур начала пластической тепловой деформации используют методы продольного теплового режима ,по массивному цилиндрическому образцу, основанные на измерении температурного распределения вдоль по образцу. Для учета теплообмена между боковой поверхностью образца и окружающей средой одни методы предусматривают создание подобия адиабатической изоляции вокруг образца для значительного сокращения потерь с боковой поверхности. Несовершенство подобной изоляции учитывается поправочными коэффициентами.

При измерении другими методами (особенно высокотемпературными) нотери с боковой поверхности образца достигают значительной величины и определяются косвенными методами, после чего их вводят в расчет. Кроме того, недостатком известных методов является то, что любой из них допускает определение коэффициента теплопроводности материала лишь на ограниченном участке температурной шкалы.

водят и измеряют энтальпийным калориметром-холодильником, и по известной формуле вычисляют коэффициент теплопроводности. Это отличие позволяет повысить точность измерений, расширить температурный диапазон и получить локальные значения коэффициента теплопроводности.

Испытываемый цилиндрический образец закрепляют нижним торцом в энтальпийный калориметр, который также играет роль холодильника. К верхнему торцу подводят постоянный тепловой поток, например, с помощью электронного нагрева. При прохождении теплового потока по образцу часть его излучается с

боковой поверхности, а другая часть поступает через нижний торец в калориметр-холодильник.

Для уменьшения и измерения боковых потоков используют секционированный радиационный калориметр в виде изолированных друг от друга колец, расположенных с зазором 0,3-0,5 мм вокруг образца.

Измеряют Распределение температур по оси образца и вычисляют локальные значения коэффициентов теплопроводности по известной формуле стационарного теплового режима:

е количество тепла, проходящее в аксиальном направлении через сечение X и равное сумме количеств тепла, -поступившего в энтальпийный калориметр и излученного с боковой поверхности образца от сечения х до нижнего торца, Я -коэффициент теплопроводности;

dT

-градиент температур в сечении х, который находят из распределения температур по оси образца; F - поперечное сечение образца.

Предмет изобретения

Способ измерения коэффициента теплопродности металлов и сплавов в диапазоне

температур от 100°С до те 1ператур начала пластической тепловой деформации путем подвода к торцовой поверхности цилиндрического образца постоянного теплового потока, измерения распределения температур вдоль оси образЦа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, расширения температурного диапазона и .получения локальных значений коэффициента теплопроводности, тепловой поток с боковой -поверхности образца измеряют радиационным калориметром, а с другой торцовой поверхности отводят и измеряют энтальпийным калориметром-холодильником, и по известной формуле вычисляют коэффициент теплопроводности.