热阻是物理学中的一个重要概念,它描述了热量在物体上传输时,物体两端温度差与热源的功率之间的比值。热阻的单位是开尔文每瓦特(K/W)或摄氏度每瓦特(℃/W)。这个概念不仅适用于单一材料,也适用于多层材料和复杂结构,如服装材料和电子元件的散热结构。
在服装工效学领域,热阻用来表示服装及服装材料的保暖性能。热阻越大,表示保暖性能越好。这是因为热阻反映了阻止热量传递的能力,即单位时间内通过服装或服装材料的传导散热量与服装或服装材料两侧的温度差、传导散热面积成正比,而与服装或服装材料的厚度成反比。
在电子工程中,热阻同样是一个关键概念,特别是在设计和优化电子设备的散热系统时。例如,晶体管热阻是关系到晶体管散热好坏、从而关系到晶体管的功率耗散和输出功率的一个重要参量。此外,多层材料围护结构的热阻也是建筑和工程领域中考虑的重要因素,它反映了热量从一侧空间传至另一侧空间时所受到的总阻力。
热阻的测量和计算对于优化产品的热性能至关重要。例如,在服装设计中,通过测量和计算热阻,可以确定服装的保暖性能;在电子设备的设计中,通过优化热阻可以提升设备的散热效率,从而保证设备的稳定运行和延长使用寿命。
关于热阻,北京清析技术研究院可提供热阻测试、接触热阻测试、瞬态热阻测试、热阻结温测试、稳态热阻测试等检测项目。同时,北京清析技术研究院可对污垢热阻、led热阻、封装热阻、二极管热阻、织物热阻、沉积物热阻、器件热阻陶瓷基板热阻、散热器热阻等进行检测。
检测方法
热阻测试方法主要包括以下几种:
1、使用万用表进行检测
将万用表调到电阻档,将热电阻的两个接线头连接到万用表的两个测试针上,可以直接测量热电阻的电阻值。如果热电阻的电阻值在正常范围内,则说明热电阻工作正常;如果电阻值异常,需要进一步检查原因。
2、使用数字多功能温度计进行检测
数字多功能温度计可以测量温度,并且可以直接测量热电阻的电阻值。将数字多功能温度计的探头接到热电阻的两个接线头上,可以读取热电阻的电阻值和温度值。如果温度和电阻值都在正常范围内,则说明热电阻工作正常;如果有异常,则需要进一步检查原因。
3、使用标准电阻箱进行检测
标准电阻箱可以提供各种精度和阻值的标准电阻,可以用来检测热电阻的精度。将标准电阻箱中的标准电阻与热电阻串联,可以测量热电阻的精度和偏差。如果热电阻的精度在规定范围内,则说明热电阻工作正常;如果有偏差,则需要进一步检查原因。
4、使用检定设备进行检测
检定设备是热电阻检测设备,可以进行更为准确和全面的检测。检定设备可以测量热电阻的电阻值、温度系数、线性误差、稳态误差等多项指标,并且可以校准和调整热电阻的工作参数。
5、ASTM D5470标准测试
这是美国材料试验协会制订的用于测试薄导热固态电绝缘材料热传导性质的表征测试。本方法是基于测试两平行等温界面中间厚度均匀试样的理想热传导。试样两接触界面施加不同温度,使得试样上下两面形成温度差,促使热流量全部垂直穿过试样测试表面而没有侧面的热扩散。
以上各种方法可以根据实际需要和条件选择使用。
检测标准
1、KS K ISO 5085-1:2018 纺织品 - 热阻测定第1部分低热阻
2、JB/T 10181.21-2014 电缆载流量计算 第21部分:热阻 热阻的计算
3、KS K ISO 5085-1-2018(2023 纺织品热阻的测定第1部分:低热阻
4、BS IEC 60287-2-1:2023 电缆 电流额定值的计算 热阻 热阻计算
5、JB/T 10181.3-2000 电缆载流量计算.第2部分:热阻.第1节:热阻的计算
6、KS K ISO 5085-1-2023 纺织品 热阻的测定 第1部分:低热阻
7、DIN EN 12939:2001 建筑材料和产品热性能.用防护热板和热流量计测定热阻.厚产品的高热阻和中热阻