基于防护平板法的建筑保温材料导热系数测定仪的研究

摘要

建筑产业化的快速发展使传统的保温材料很难再为其服务，寻找高效、环保的新型保温材料已成为建筑行业亟待解决的问题之一。深入地了解常用保温材料的保温特性，不仅对能源利用效率具有重要的意义，而且也是今后新型保温材料研究的基础。导热系数的研究直接影响和决定了建筑结构导热效率和性能参数的好坏。本文的主要目的是研制一套防护平板法导热系数测量装置，主要工作如下：
　　详细调研了国内外平板导热仪的研究现状。参照平板导热系数测试仪的国家标准，本文研制了双平板法导热系数测量装置。新建装置采用双试样结构使得测试结果更准确；冷板和热板都使用高导热系数的铝板，使得加热速率更快；热板采用绝缘性好、热传导高、电阻稳定和温度控制精度高的聚酰亚胺薄膜加热器进行加热。冷板设计成逆流冷迷宫式结构，保证了板面受热的均匀；设计的夹紧装置使试样与板紧密贴合，有效的排除了试样与板接触面间可能存在的空气层；高精度恒温槽及Agilent34970A数据采集仪，大大提高了测量精度。
　　利用新建的双平板法导热系数测量装置，在20～70℃温度范围内对参考物质有机玻璃进行了导热系数的测量，得到的导热系数值与参考值之间的最大偏差为1.11％，平均偏差为0.25%，重复性在1%以内；对新建测试装置的不确定度进行了分析，结果表明，本实验系统测量导热系数的不确定度为±1%。
　　利用新建的双平板法导热系数测量装置，分别对泡沫玻璃、橡塑保温棉、聚氨酯保温板、酚醛保温板的导热系数进行了测试。整体测试偏差在±2%以内，测量重复性在1%以内。本文对部分建筑保温材料导热系数的实验研究为当前正在进行的保温材料的推广应用、低成本高效保温材料的开发以及成熟可靠的先进工艺的进一步研究提供了一定的支持。

目录

主要符号表

1 绪论

1.1研究背景

1.2 导热系数研究方法

1.3 国内外平板导热仪研究现状及应用

1.4 本文研究内容

2 双平板法测量导热系数的原理

2.1 导热机理

2.2 双平板法测导热系数简介

2.3 实验条件下的误差分析

2.4 本章小结

3 双平板法导热系数测量实验系统

3.1 实验系统的组成

3.2 实验过程及步骤

3.3 实验装置的检验

3.4 测量不确定度分析

3.5 本章小结

4 保温材料导热系数的实验研究

4.1 保温材料

4.2 保温材料导热系数测试结果及分析

4.3 本章小结

5 结论

致谢

参考文献