团体标准
Thermal ConductivityTestingMethodofFlexibleThermal ConductivePad
Flash Method
北京理化分析测试技术学会发布
前言
本文件参照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》和GB/T20001.4-2015《标准编写规则第4部分:试验方法标准》的规定起草.
请注意本文件的某些内容可能涉及专利.本文件的发布机构不承担识别专利的责任.
本文件由北京理化分析测试技术学会提出并归口.
本文件负责起草单位:北京市科学技术研究院分析测试研究所(北京市理化分析测试中心)、北京航科固邦科技有限公司、耐驰科学仪器商贸(上海)有限公司、北京市计量科学研究院、北京理化分析测试技术学会.
本文件主要起草人:赵瑾、邹涛、陈宇迪、洪子翼、董浩源、曾智强、卢潇平、李金艳、赵霞、章燕.
团体标准
柔性导热垫片导热系数测试方法闪光法
1范围
本标准描述了用闪光法测定柔性导热垫片法向导热系数的方法.
本标准适用于厚度介于0.1mm~5.0mm的硅橡胶类柔性导热垫片材料.
本标准适用于测试温度在20°℃~150°C范围内,硅橡胶类柔性导热垫片材料法向热扩散系数的测定和法向导热系数的计算.对于其他温度区间,若材料状态不发生变化,本标准也适用.
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款,其中注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本标准:不注日期的引用文件,其最新版本(包括的修改单)适用于本标准.
GB/T533-2008硫化橡胶或热塑性橡胶密度的测定
GB/T22588-2008闪光法测量热扩散系数或导热系数
GB/T35807-2018硫化橡胶热扩散系数的测定闪光法
GB/T40401-2021骨架密度的测量气体体积置换法
GB/T42919.4-2023塑料导热系数和热扩散系数的测定第4部分:激光闪光法
GJB1201.1A-2021固体材科高温热扩散率试验方法激光脉冲法
JF(京)145-2024石墨烯散热片热扩散系数测试技术规范
NB/SH/T0632-2014比热容的测定差示扫描量热法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准.
3.1柔性导热垫片flexible thermal conductive pad
聚合物基体和高导热填料,通过基体的高度交联获得的固态粒子填充型片状、可压缩、良好的弹性、表面润湿性和粘性的热界面材料(TIM).
3.2热扩散系数αthermal diffusivity
热扩散系数又称导温系数、热扩散率,是表征非稳态导热过程中温度传播能力的物理参数,是材料传播温度变化能力大小的指标.单位是mms.
3.3导热系数入thermal conductivity
导热系数,又称热导率.是单位时间内在单位温度梯度下沿热流方向通过材料单位面积传递的热量.是表征材料导热性能优劣的热物性参数.单位是W/(m-K).
注:热流方向垂直于材料表面方向,一般称为法向热流.
3.4 定压比热容C,specific heat capacity at constant pressure
定压比热容是在恒定压力下,单位质量的物质升高1K所需要的热量.单位是J(gK).
3.5密度pdensity
在一定温度下,单位体积橡胶的质量.单位是g/cm
4方法原理
在设定的某一温度下,特定尺寸的均质试样(或视为均质)受高强度、短时能量脉冲照射,试样下表面吸收能量使温度瞬时升高,试样下表面作为热端将能量以理想的一维热传导方式向冷端传递.记录试样上表面中心部位的温升曲线.闪光法温升曲线见图1.
图1闪光法的温升曲线
根据试样的厚度和上表面温度上升达到最大值的一半所需要的时间t2,计算出热扩散系数的值.热扩散系数计算公式见式(1).
(1)
式(1)中:
42一半升温时间,ms
α一热扩散系数,mm²s
L一试样厚度,mm
5仪器和材料
5.1导热仪及试样架
导热仪需配置光源系统、可精准控温并恒温的环境炉、试样架、温度采集器、数据传输系统、曲线计算软件.
一般情况下,应选择仪器配置的薄材料试样架进行测试.在没有此类薄材料试样架的情况下,可用单孔或多孔试样架进行测试.
5.2测厚装置
应使用校准过的千分尺,分度值不低于0.001mm.或者低压缩量的测微计.
5.3材料
5.3.1石墨喷罐.
5.3.2氩气、氮气,纯度应不低于99.99%.
5.3.3液氮,纯度应不低于99.99%.
5.4标准物质
热扩散系数标准物质或者标准样品.与试样热扩散系数及半升温时间都相近的参考物质或者标准样品.
6试样
6.1根据试样架性状,剪裁相应尺寸的试样进行测试.测量试样厚度时,需在试样中心位置测试三次,取算术平均值,单位为mm,精确到0.001mm.
6.2对于平整度差的薄试样或软质试样,试样尺寸建议大于试样架孔洞,以便加盖样品帽或者遮光板,使试样处于平整状态.对于平整的试样,可直接放置于试样架的相应位置进行测量.
6.3试样喷碳处理