相变材料导热系数的测试方法

储热系统按照储热方式不同可以分为显热储热、潜热储热和化学反应储热三类，相变材料（PCM）是利用相变过程中吸收或释放的热量来进行潜热储能的物质。与显热储能材料相比，PCM具有储能密度大，效率高以及近似恒定温度下吸热与放热等优点，因此可以应用于很多领域，如太阳能利用、废热回收、智能空调建筑物、调温调湿、工程保温材料、医疗保健和纺织行业等等。但化学反应热蓄热虽然具有储能密度大的特点，但应用技术和工艺太复杂，目前只能在太阳能领域受重视，离实际的应用还很远，因此PCM成为了热能储存的主要利用方式。

 

相变材料具有在一定温度范围内改变其物理状态的能力。相变材料主要包括无机PCM、有机PCM和复合PCM三类。其中，无机类PCM主要有结晶水合盐类、熔融盐类、金属或合金类等；有机类PCM主要包括石蜡、醋酸和其他有机物。由于它的应用十分广泛，目前已成为一种日益受到重视的新材料。导热系数的大小直接关系到相变储能装置的蓄能和释放功率。因此，采取必要措施强化相变材料导热性能，并采用合适技术手段对材料导热系数测试，已经成为相变储能技术的必要研究环节。

 

加拿大C-Therm公司拥有导热系数仪TCi。TCi采用改良瞬态平面热源法（Modified Transient Plane Source， “MTPS”），可直接对固体、液体、粉末和胶体等各种材料的导热系数和蓄热系数进行快速、精确地测定。TCi的应用领域包括聚合物材料、相变材料、粉末材料、热界面材料、纳米材料、传热流体、隔热材料、热电材料、含能材料、建筑材料、地质材料和功能性织物等。     

 

TCi可用于实验室研发，质检控制及生产制造过程，并可非常方便地同控温箱、高压仓和手套箱等其他实验设备联合使用，满足用户对各种测试环境的不同需求。 除MTPS探头外，TCi另有瞬态热线法（Transient Line Source）探头可选，用于测试熔融高分子、土壤、沥青、油、蜡等材料。

 

导热系数测试范围：0~500W/mK

广泛温度范围：-50~200℃，可扩展至500℃

无需样品制备，无损测试

测试时间快速：0.8~2.5秒

适用范围：可测试固体，液体，粉体，胶体

最小测试样品尺寸：0.71" (18mm) 直径

最大测试样品尺寸：不限

最小测试样品厚度：通常 0.02" (0.5mm), 基于测试物体的热传导性

标准：ASTM D7984、ASTM D5334、ASTM D5930、IEEE 442-1981