天道酬勤材料导热系数实验教学研究刘素霞++范秀风++张利文++陈义胜++张力++罗龙【】导热系数是描述材料热传导性最为重要的热物性参数,应用特别广泛,但是热传导原理较为抽象,难于将理论应用于实践。材料导热系数实验教学涵盖了热传导原理、实验操作、结果分析,初步探讨了以激光闪射法为主的实验教学方法,将理论应用于实践,培养学生的动手能力,为以后工作测试及科学研究效劳。【关键词】导热系数实验教学【课题工程】内蒙古大型科学仪器开放共享试点建设。【中图分类号】N45【文献标识码】B【文章编号】2095-3089〔2023〕35-0207-01导热系数与热扩散系数是描述材料热传导性最为重要的热物性参数,其广泛的应用于建筑材料、陶瓷材料、金属材料、复合材料、涂层材料、保温材料、高分子材料等多个领域。如:肖建庄等通过测量混凝土导热系数考察了包括骨料体积分数、水灰比、骨料类型、外掺料掺量、温度等因素对混凝土导热系数的影响[1];吕兆华针对泡沫型多孔介质导热系数进行了理论计算和实验测试一致性研究,结果说明热辐射在多孔介质传热中有重要作用[2];孟春玲等提出了一种米饭导热系数的测量方法,为自热食品的后续研究提供根底和理论依据[3]。导热系数测定实验是无机非金属材料专业的根底实验,目前实验还不完善。导热系数的测试方法有很多种,结合教学资源,采用激光闪射法测导热系数作为实验教学课程。激光闪射法〔LFA〕是一种快速灵活的测量方法,近年来开展十分迅速,不仅能精确地直接测量热扩散系数,也可通过比热的测量或输入进一步计算得到导热系数。通过本实验教学不仅可以让学生将热传导理论应用于实践,还可以了解激光导热仪〔LFA〕的测量原理及操作技术,为以后工作测试及科学研究效劳。一、导热系数测定的实验教学1.实验目的〔1〕通过讲解让学生了解材料热传导的原理、分类、测试方法及导热系数在实践中的应用。〔2〕通过现场实验演示,让学生了解激光导热仪的工作原理,及简单的实验操作步骤及本卷须知。〔3〕通过举例分析,让学生理解材料热扩散系数、比热及密度〔膨胀量〕之间的关系,学会数据处理及结果分析。天道酬勤2.实验原理及设备材料的导热性能测试方法很多,大体可分为稳态法与瞬态法。稳态法测量材料的温度范围与导热系数范围较窄,主要适用于在中等温度下测量中低导热系数材料。瞬态法测量的温度范围较为宽广,尤其适合于高导热系数材料以及高温下的测试。激光闪射法〔LFA〕属于瞬态法,应用特别广泛,包括陶瓷、...