导热塑料属于一种新型的材料，从商业化至今，也仅仅只有16年的时间。而导热系数是导热塑料非常重要的性能指标，由于其研究的时间较短，在导热塑料导热率的测试仪器、方法、标准远没有陶瓷和金属材料成熟，更多的是沿用普通材料质或者陶瓷的测试仪器和方法。目前来说导热塑料的测试方法并没有统一，主流的有激光闪点法、平板热流法，而国内外比较认可激光闪点法，但是激光法设备主要依靠进口，同时厂家也会根据不同的客户要求使用其他的方法。下面就由小编带大家一起来了解一下导热塑料的测试方法吧！
图 图 导热塑料
激光闪点法直接测量材料的热扩散性能。在已知样品比热与密度的情况下，便可以得到样品的导热系数。激光闪射法的特点是，测量范围宽（0.1~2000W/m·K），测量温度广（-110~2000℃）。
图 激光法导热分析仪
激光法所要求的样品尺寸较小，测量范围宽广，可测量除绝热材料以外的绝大部分材料，特别适合于中高导热系数材料的测量。测试结果比较准确！
图 激光导热仪的原理图
应用激光闪点法时，样品在炉体中被加热到所需的测试温度。随后，由激光器产生的一束短促激光脉冲对样品的前表面进行加热。热量在样品中扩散，使样品背部的温度上升。用红外探测器测量温度随时间上升的关系。然后通过数学模型算出导热系数。
图 温度与时间的关系图
下图是NETZSCHLFA427的激光闪点仪的示意图。Nd:GGG-激光头位于仪器下部位，样品放置在管状炉体中央的样品支架上。不同类型的炉子可达到的最高测试温度不同，最高可达2000℃（石墨炉体）。用InSb检测器测量样品背部的温升，该检测器位于系统的顶部。仪器的垂直结构确保了良好的信噪比与样品形状的灵活性。该仪器既能够测量液体与粉末样品，也能测量不同几何形状的固体样品。
图 （NETZSCH LFA427）仪器主要结构图
ASTM E1461标准
测试方法简便，快捷，重复性好。导热测试范围可从0.1到几十W/m.k不等，可测固体和粉状材料。
仪器采用在试样一面加入稳定的热面温度（热面），热量通过试样传递到冷面（室温），在样品上下表面装有热流量监测传感器，通过测量样品厚度、温度差梯度以及传递的热流来计算导热系数和热阻。
图 测试原理图
ASTM D5470标准
保护热流计法的试样尺寸小，试样厚度最薄可达约0.1mm，导热系数测量范围为0.1~40W/(m•K),最高试验温度约为300℃，比较适合一般聚合物基复合材料、高分子材料热传导性能的测定。
图 导热塑料灯杯
将厚度一定的方形样品插入于两个平板间，设置一定的温度梯度。样品的四周被加热器包围，在样品上方放置一块热板，样品下方放置一块冷板，热量从样板的上方传递到下方，使用校正过的热流传感器测量通过样品的热流。测量样品厚度、温度梯度与通过样品的热流便可计算导热系数。
图 保护热流法测试原理
ASTM D5470标准
保护热板法的温度范围宽（-180到650℃）与量程最高可达2W/m·K。此外，保护热板法使用的是绝对法——无需对测量单元进行标定。导热系数测量的范围较有限。
图 保护热板法分析仪
保护热板法的测量原理如下图所示。热源位于同一材料的两块样品中间。使用两块样品是为了获得向上与向下方向对称的热流，并使加热器的能量被测试样品完全吸收。测量过程中，精确设定输入到热板上的能量。通过调整输入到辅助加热器上的能量，对热源与辅助板之间的测量温度和温度梯度进行调整。热板周围的保护加热器与样品的放置方式确保从热板到辅助加热器的热流是线性的、一维的。辅助加热器后是散热器，散热器和辅助加热器接触良好，确保热量的移除与改善控制。测量加到热板上的能量、温度梯度及两片样品的厚度，应用Fourier方程便能够算出材料的导热系数。
图 保护热板法测试原理
ASTM C177
一般来说，交叉线法适用于导热系数低于2W/m·K的样品，热阻法与平行线法适用于导热系数更高的材料，其测量上线分别为15W/m·K与20W/m·K。
图 热线法导热分析仪
热线法是在样品（通常为大的块状样品）中插入一根热线。测试时，在热线上施加一个恒定的加热功率，使其温度上升。测量热线本身或与热线相隔一定距离的平板的温度随时间上升的关系。
测量热线的温升有多种方法。其中交叉线法是用焊接在热线上的热电偶直接测量热线的温升。平行线法是测量与热线隔着一定距离的一定位置上的温升。热阻法是利用热线（多为铂丝）电阻与温度之间的关系测量热线本身的温升。
图 热线法导热仪结构原理图（平行线法）
ASTM-C1113
文章参考自耐驰
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