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申请/专利权人：拉梵尼(江苏)智能科技有限公司

摘要：本发明涉及导热介质测试技术领域，具体为一种导热介质材料导热能力测试装置及测试方法，该装置包括恒温加热台、N个垫片、N个导热柱和温度测试仪，恒温加热台温度可调，垫片采用耐高温阻热或低导热材料制成且中心具有用于填充待测导热介质材料的通孔，N个垫片与N个导柱交替叠放且导热柱置于垫片上，最下层垫片置于恒温加热台上，温度测试仪具有N+1路热电偶测试探头，导热柱具有插入探头的测试孔。本案利用恒温加热台产生测试最高温度，然后通过交替层叠的垫片和导热柱产生差级温度，通过探头测量每个导热柱上的温度，即可得出导热介质材料在不同温度下的导热能力、使用寿命及导热温度极限值，缩短了测试时间，测试结果一致性好，准确性高。

主权项：1.一种导热介质材料导热能力测试方法，其特征在于：基于一种导热介质材料导热能力测试装置，所述导热介质材料导热能力测试装置包括恒温加热台、N个结构相同的垫片、N个结构相同的导热柱和温度测试仪，所述恒温加热台加热温度可调，所述垫片中心具有用于填充待测导热介质材料的通孔，所述垫片采用耐高温阻热材料或者耐高温低导热材料制成，所述导热柱侧壁具有用于装入热电偶测试探头的测试孔，N个垫片与N个导热柱交替叠放且导热柱置于垫片上，最下层的垫片放置于恒温加热台上，所述温度测试仪为具有N+1路热电偶测试探头的温度测试仪，所述N+1路热电偶测试探头分别用于测试N个导热柱的温度和恒温加热台的温度；测试步骤包括：A.根据需要测试的温度范围设置恒温加热台的加热温度、导热柱和垫片的个数N，相应地，选择具有N+1路热电偶测试探头的温度测试仪；B.将第一个垫片放置在恒温加热台上，并在第一个垫片中心的通孔内填充待测导热介质材料；C.在第一个垫片上放置第一个导热柱；D.在第一个导热柱上放置第二个垫片，并在第二个垫片中心的通孔内填充待测导热介质材料；E.在第二个垫片上放置第二个导热柱；F.如此循环，直至将N个垫片和N个导热柱交替叠放完成，并将待测导热介质材料填充到所有垫片中心通孔内；G.将温度测试仪的N路热电偶测试探头分别插入N个导热柱的测试孔内,将剩下的1路热电偶测试探头放置于恒温加热台的加热面上；H.开启恒温加热台，保持恒定温度加热；I.定时采集温度测试仪的N+1路热电偶测试探头测得的温度值；J.通过分析处理采集到的温度值即可获得导热介质材料在不同温度下的导热能力、导热寿命以及导热介质材料的导热温度极限值。

全文数据：一种导热介质材料导热能力测试装置及测试方法技术领域[0001]本发明涉及导热介质测试技术领域，具体为一种导热介质材料导热能力测试装置及测试方法。背景技术[0002]现有技术中，导热介质导热能力及工作温度极限的测试方法为:将导热介质材料放入具有单点温度的高温恒温箱中进行老化试验，然后定时取出导热介质材料进行导热能力测试。由于局温fe温箱往往只有一个温度点，而导热介质材料实际的工作温度范围（―般为-40度到150度左右则往往较宽，当需要详细了解导热介质材料在多个温度点的导热数据时，就需要对相关温度点都进行测试，要么采用使用单台恒温箱进行多次测试的测试方案，要么采用使用多个恒温箱进行同时测试的测试方案，前者虽然测试设备投入成本低，但是测试时间长，后者虽然测试时间短，但是测试设备投入成本高，并且无论采用哪种测试方案，都存在测试环境条件差异性较大的问题，这就使得测试数据的准确性较差，测试精度较低。发明内容[0003]针对现有技术中的问题，本发明提供一种能够同时对同一种导热介质材料在不同温度值下的导热能力进行测试的测试装置及其测试方法。[0004]为实现以上技术目的，本发明的技术方案是:一种导热介质材料导热能力测试装置，包括恒温加热台、N个结构相同的垫片、N个结构相同的导热柱和温度测试仪，所述恒温加热台加热温度可调，所述垫片中心具有用于填充待测导热介质材料的通孔，所述垫片采用耐高温阻热材料或者耐高温低导热材料制成，所述导热柱侧壁具有用于装入热电偶测试探头的测试孔，所述N个塾片与N个导柱交替叠放且导热柱置于垫片上，所述最下层的垫片放置于恒温加热台上，所述温度测试仪为具有N+1路热电偶测试探头的温度测试仪，所述N+1路热电偶测试探头分别用于测试N个导热柱的温度和恒温加热台的温度。[0005]作为优选，所述垫片由玻纤板或者石棉板制成。[0006]作为优选，所述垫片的厚度为0.5-lmm。[0007]作为优选，所述通孔的直径为5-10mm[ooos]作为优选，所述导热柱为铜柱或铝柱。[0009]基于上述测试装置的测试方法，具体步骤包括：[001°]A•根据需要测试的温度范围设置恒温加热台的加热温度、导热柱和垫片的个数N，相应地，选择具有N+1路热电偶测试探头的温度测试仪；B.将第一个垫片放置在恒温加热台上，并在第一个垫片中心的通孔内填充待测导热介质材料；[0012]C•在第一个垫片上放置第一个导热柱；[0013]D.在第一个导热柱上放置第二个垫片，并在第二个垫片中心的通孔内填充待测导热介质材料；[0014]E•在第二个垫片上放置第二个导热柱；[0015]F.如此循环，直至将N个垫片和N个导热柱交替叠放完成，并将待测导热介质材料填充到所有垫片中心通孔内；[0016]G.将温度测试仪的N路热电偶测试探头分别插入N个导热柱的测试孔内，将剩下的1路热电偶测试探头放置于恒温加热台的加热面上；[0017]H.开启恒温加热台，保持恒定温度加热；[0018]I.定时采集温度测试仪的N+1路热电偶测试探头测得的温度值；[0019]J.通过分析处理采集到的温度值即可获得导热介质材料在不同温度下的导热能力、导热寿命以及导热介质材料的导热温度极限值。[0020]从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：本发明利用恒温加热台产生测试所需的最高温度，然后通过交替层叠的N个放置有待测导热材料的垫片和N个导热柱产生差级温度，通过测量每层导热柱上的温度，即可分析出每层垫片内的同一导热介质材料在不同温度下的导热能力、使用寿命及导热温度极限值，不仅能够在同一时间段内进行不同温度点的测试，大大缩短了测试所需时间，而且相比传统的单台设备多次测试和多台设备同时测试，测试结果一致性好，测试准确性高。附图说明[0021]图1是本发明所述测试装置的结构示意图；[0022]图2是本发明所述垫片的结构示意图；[0023]图3是本发明所述导热柱的结构示意图；[0024]图4是本发明的测试结果示意图。具体实施方式[0025]结合图1，详细说明本发明的一个具体实施例，但不对本发明的权利要求做任何限定。[0026]如图1所示，一种导热介质材料导热能力测试装置，包括恒温加热台1、N个结构相同的垫片2、N个结构相同的导热柱3和温度测试伩，恒温加热台1加热温度可调，垫片2中心具有用于填充待测导热介质材料的通孔4,垫片2采用耐高温阻热材料或者耐高温低导热材料例如玻纤板、石棉板等）制成，导热柱3侧壁具有用于装入热电偶测试探头的测试孔5，N个垫片2与N个导热柱3交替叠放且导热柱3置于垫片2上，最下层的垫片2放置于恒温加热台1上，温度测试仪4为具有N+1路热电偶测试探头6的温度测试仪，N+1路热电偶测试探头7分别用于测试N个导热柱3的温度和恒温加热台1的温度。（图中为了便于展示测试装置的结构，垫片、导热柱的数量均设置为10个，10个垫片分别用图标2-1、2-2、2-3……2-10表示，10个导热柱分别用图标3-1、3-2、3_3……3_10表示，相应地温度测试仪的探头设置为11路，分别用图标6-0、6-1、6-2、6-3......6-10表示，图1中温度测试仪本体未示出，温度测试仪采用现有技术中的常规伩器，只要探头路数满足要求即可）[0027]其中：[0028]1垫片的详细结构如图2所示，垫片的厚度优选为〇.5-lmm，垫片通孔的直径优选为5-10mm，也可以根据实际需求选择其他尺寸；[0029]2导热柱的详细结构如图3所示，导热柱可以采用铜或者铝等导热性能良好的材料制成，也可以根据实际需求选择其他材料。[0030]基于上述装置放置于室温下进行测试，所以其最低测试温度只能为室温，因此其可以给予的测试温度范围为:室温〜恒温加热台的设定值。[0031]基于上述测试装置的测试方法，具体步骤包括：[0032]A•根据需要测试的温度范围设置恒温加热台的加热温度、导热柱和垫片的个数N，相应地，选择具有N+1路热电偶测试探头的温度测试仪；[0033]B•将第一个垫片放置在恒温加热台上，并在第一层垫片中心的通孔内填充待测导热介质材料；[0034]C•在第一个垫片上放置第一个导热柱；[0035]D•在第一个导热柱上放置第二个垫片，并在第二个垫片中心的通孔内填充待测导热介质材料；[0036]E•在第二个垫片上放置第二个导热柱；[0037]F•如此循环，直至将N个垫片和N个导热柱交替叠放完成，并将待测导热介质材料填充到所有垫片中心通孔内；[0038]G•将温度测试仪的N路热电偶测试探头分别插入N个导热柱的测试孔内，将剩下的1路热电偶测试探头放置于恒温加热台的加热面上；[^9]H•开启恒温加热台，保持恒定温度加热；[_0]I•定时采集温度测试仪的N+1路热电偶测试探头测得的温度值；[0041]J.通过分析处理采集到的温度值即可获得导热介质材料在不同温度下的导热能力、导热寿命以及导热介质材料的导热温度极限值。[0042]其测试原理为:第一个垫片内待测导热介质材料的测试温度有恒温加热台直接提供，其导热能力通过第一个导热柱内的探头测得，第二个垫片内待测导热介质材料的测试温度由第一个导热柱提供，其导热能力通过第二个导热柱内的探头测得，以此类推。垫片和导热柱的层级设计提供了不同的测试温度，每个导热柱内的热电偶测试探头可以获得每层垫片内待测导热介质材料的导热能力，虽然该导热能力包含了导热柱造成的热损失，但是每层导热柱的热损失一致，只要将同一时间内不同层的测试结果进行比较，将不同时间段内同一层的测试结果进行比较，即可得出导热介质材料在不同温度下的导热能力差别、导热介质材料的导热极限温度，以及每一工作温度下导热介质材料的使用寿命。[GG43]该技术方案可以在同一时间段内完成同一导热介质材料在不同温度下的导热能力测试，与传统的单台设备多次测试的方法相比，大大降低了测试所需时间；并且由于同一导热介质材料在不同温度下的导热能力测试在同一设备和同一时间段内完成，环境因素一致，并且基于导热柱结构相同，垫片结构相同，所以因导热柱和垫片导致的热量损失在层与层之间一致，所以使得在不同层的温度情况下测得的导热数据与传统的单台设备多次测试和多台设备同时测试方法测得的数据相比，一致性好，整体测试准确性高。而且本发明所述设备结构简单，易于实现，制造成本低，大大降低了企业的测试设备投入。[0044]结合上述测试方法，在如图1所示的测试装置的基础上，以一定的实验设置条件进行实际测试，将恒温加热台的温度设置为250度，根据需求进行10级温度点测试，即设置10个垫片、10个导热柱和11路热电偶测试探头，导热柱采用导热效率约为2〇1Wm.K的铜柱，垫片中心通孔的直径为5.64mm，测试时间设置为480小时，待测导热介质材料为导热硅胶，最终11路热电偶测试探头测得的温度曲线如图4所示。通过分析图4展示的数据，即可得出导热硅胶的导热能力。[0045]综上所述，本发明具有以下优点：本发明利用恒温加热台产生测试所需的最高温度，然后通过交替层叠的N个放置有待测导热材料的垫片和N个导热柱产生差级温度，通过测量每层导热柱上的温度，即可分析出每层垫片内的同一导热介质材料在不同温度下的导热能力及导热温度极限值，不仅能够在同一时间段内进行不同温度点的测试，大大缩短了测试所需时间，而且相比传统的单台设备多次测试和多台设备同时测试，测试结果一致性好，测试准确性高。[0046]可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种导热介质材料导热能力测试装置，其特征在于:包括恒温加热台、N个结构相同的垫片、N个结构相同的导热柱和温度测试仪，所述恒温加热台加热温度可调，所述垫片中心具有用于填充待测导热介质材料的通孔，所述垫片采用耐高温阻热材料或者耐高温低导热材料制成，所述导热柱侧壁具有用于装入热电偶测试探头的测试孔，所述N个垫片与^^个导柱交替叠放且导热柱置于垫片上，所述最下层的垫片放置于恒温加热台上，所述温度测试仪为具有N+1路热电偶测试探头的温度测试仪，所述N+1路热电偶测试探头分别用于测试N个导热柱的温度和恒温加热台的温度。2.根据权利要求1所述的导热介质材料导热能力测试装置，其特征在于:所述垫片采用玻纤板或者石棉板制成。3.根据权利要求1或2所述的导热介质材料导热能力测试装置，其特征在于:所述垫片的厚度为〇.5-lmm。4.根据权利要求1或2所述的导热介质材料导热能力测试装置，其特征在于:所述通孔的直径为5-10mm。5.根据权利要求1所述的导热介质材料导热能力测试装置，其特征在于:所述导热柱为铜柱或铝柱。6.基于权利要求1所述的导热介质材料导热能力测试装置的测试方法，具体步骤包括：A•根据需要测试的温度范围设置恒温加热台的加热温度、导热柱和垫片的个数N，相应地，选择具有N+1路热电偶测试探头的温度测试伩；B•将第一个垫片放置在恒温加热台上，并在第一个垫片中心的通孔内填充待测导热介质材料；C.在第一个垫片上放置第一个导热柱；D.在第一个导热柱上放置第二个垫片，并在第二个垫片中心的通孔内填充待测导热介质材料；E.在第二个垫片上放置第二个导热柱；F.如此循环，直至将N个垫片和N个导热柱交替叠放完成，并将待测导热介质材料填充到所有垫片中心通孔内；G•将温度测试仪的N路热电偶测试探头分别插入N个导热柱的测试孔内，将剩下的丄路热电偶测试探头放置于恒温加热台的加热面上；H.开启恒温加热台，保持恒定温度加热；I•定时采集温度测试仪的N+1路热电偶测试探头测得的温度值；J•通过分析处理采集到的温度值即可获得导热介质材料在不同温度下的导热能力、导热寿命以及导热介质材料的导热温度极限值。7.根据权利要求6所述的导热介质材料导热能力测试方法，其特征在于:所述垫片采用玻纤板或者石棉板制成，且厚度为〇•5-lmm。8.根据权利要求6所述的导热介质材料导热能力测试方法，其特征在于:所述导热柱采用铜柱或铝柱。

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