Способ определения теплопроводности тонких слоев Советский патент 1975 года по МПК G01N25/18 

Л-m, m - толщина И теплопроводыость пластины, через которую пропускают ток,

Я - плотность тепловыделения, отнесенная к единице площади исследуемого слоя,

TI, Tl - температуры поверхности исследуемого слоя при подогреве его радиацией и током.

Погрешность определения коэффициента теплопроводности Яж уменьшается с новышением плотности тепловыделения Я и коэффициента Km. Эти параметры легко подобрать в зависимости от условий и требований проводимого эксперимента.

Погрешность определения коэффициента теплопроводности не превышает 10-15% и зависит в основном от точности измерения толш;ины исследуемого слоя и температуры его поверхности Ti, Т.

Для проведения эксперимента может быть использован, например, компенсационный приемник излучения, состояш;ий из батареи термопар и двух приемных пластин, по разности температур между которыми регистрируется тепловой поток, проходящий через теплоприемник. Одна из пластин имеет тепловой контакт с массивным телом для обеспечения постоянства ее температуры. Вторая пластина может быть выполнена в виде плотно свернутой электроизолированной спирали или в виде тонкой пластинки, так, чтобы обеспечить достаточное тепловыделение при пропускании через нее тока. В качестве источника радиации выбирают лампу достаточной мощности. При проведении эксперимента измеряют толщину и электрическое сопротивление второй пластины. Коэффициент теплопроводности

этой пластины берут из литературных данных или определяют рассматриваемым способом. Нагревают приемник путем облучения исследуемого материала, нанесенного на вторую

пластину и фиксируют показания измерительного прибора, подключенного к термобатарее. Измеряют температуру поверхности исследуемого слоя. Затем убирают источник радиации н подогревают теплоприемник током. Нагрев

проводят до тех же показаний измерительного прибора, включенного на термобатарею, что и при облучении. Измеряют температуру поверхности исследуемого слоя Т и определяют плотность тепловыделения Я, зная величину тока подогрева, электрическое сопротивление, толщину и площадь пластины. Затем рассчитывают коэффициент теплопроводности исследуемого материала но известной формуле.

Предмет изобретения

Способ определения теплопроводности тонких слоев твердых веществ путем их нанесения иа подогреваемую током пластину теплоприемника, показания которого регистрируют с помощью термобатареи по разности температур междз указанной пластиной и изотермической поверхностью, отличающийся

тем, что, с целью повышения точности измерений, исследуемый слой поочередно подогревают и тепловым излучением до одинаковых показаний измерительного прибора, подключенного к термобатарее, определяют

температуры поверхности исследуемого слоя в двух режимах нагрева, поверхностную плотность тепловыделения при пропускании тока и по измеренным параметрам судят о коэффициенте теплопроводности.