[發明專利]利用焦耳自加熱的方法測試導熱系數的方法和設備

在審

• 申請號: 202010535908.8
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111537560A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 劉建影
• 申請（專利權）人: 上海上大瑞滬微系統集成技術有限公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 曾耀先

1.一種利用焦耳自加熱的方法測試導熱系數的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將待測試樣品水平放置，將所述待測試樣品的兩端分別置于兩個銅塊上并分別電連接兩個所述銅塊，其中，所述待測試樣品的長度為L，所述待測試樣品的寬度為ω，所述待測試樣品的厚度為t，L與ω之比大于10；

(2)將紅外溫度探測器置于所述待測試樣品的上方并朝向所述待測試樣品，所述紅外溫度探測器的聚焦直徑小于所述的待測試樣品的寬度；

(3)通過所述紅外溫度探測器對所述待測試樣品進行測量獲得所述待測試樣品的初始溫度T₀；

(4)對兩個所述銅塊施加直流電流I，所述直流電流通過所述待測試樣品產生焦耳熱，通過所述紅外溫度探測器對所述待測試樣品進行測量獲得所述待測試樣品的中間位置的最高溫度T_M，同時測量所述的待測試樣品的兩端的電壓值V；

(5)采用下式計算所述待測試樣品的導熱系數K：

2.如權利要求1所述的利用焦耳自加熱的方法測試導熱系數的方法，其特征在于，在所述步驟(1)中，所述待測試樣品的上表面噴涂一層炭黑或者利用固定溫度下所述待測試樣品的實際溫度與所述紅外溫度探測器的實測溫度的關系來修正所述待測試樣品的發射率。

3.如權利要求1所述的利用焦耳自加熱的方法測試導熱系數的方法，其特征在于，在所述步驟(1)中，所述的待測試樣品的兩端通過高導電性材料分別電連接兩個所述銅塊。

4.如權利要求1所述的利用焦耳自加熱的方法測試導熱系數的方法，其特征在于，在所述步驟(2)之后且在所述步驟(3)之前，所述的利用焦耳自加熱的方法測試導熱系數的方法還包括以下步驟：

(21)采用罩子罩住所述待測試樣品、兩個所述銅塊和所述紅外溫度探測器。

5.如權利要求1所述的利用焦耳自加熱的方法測試導熱系數的方法，其特征在于，在所述步驟(4)中，通過直流電源對兩個所述銅塊施加所述直流電流。

6.如權利要求1所述的利用焦耳自加熱的方法測試導熱系數的方法，其特征在于，在所述步驟(4)中，T_M-T₀在5℃以下。

7.一種利用焦耳自加熱的方法測試導熱系數的設備，其特征在于，包括紅外溫度探測器和兩個銅塊，兩個所述銅塊水平間隔設置，所述紅外溫度探測器位于兩個所述銅塊之間的位置的上方并朝向所述位置。

8.如權利要求7所述的利用焦耳自加熱的方法測試導熱系數的設備，其特征在于，所述的利用焦耳自加熱的方法測試導熱系數的設備還包括高導電性材料，所述高導電性材料用于將待測試樣品的兩端與兩個所述銅塊電連接。

9.如權利要求7所述的利用焦耳自加熱的方法測試導熱系數的設備，其特征在于，所述的利用焦耳自加熱的方法測試導熱系數的設備還包括罩子，所述罩子罩設在兩個所述銅塊和所述紅外溫度探測器外。

10.如權利要求7所述的利用焦耳自加熱的方法測試導熱系數的設備，其特征在于，所述的利用焦耳自加熱的方法測試導熱系數的設備還包括直流電源，所述直流電源的正極和負極分別電連接兩個所述銅塊。