CN204882431U - 一种测量颗粒材料导热系数的模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种测量颗粒材料导热系数的模具，属于测量装置技术领域。它解决了现有技术无法对颗粒材料导热系数进行测量的问题。本测量颗粒材料导热系数的模具，包括一制为长方体的模具本体，模具本体包括顶板、底板、前支撑板、后支撑板、左导热板和右导热板，顶板具有用于放入颗粒材料的贯穿型置入口，左导热板覆盖在矩形框架的左侧，右导热板覆盖在矩形框架的右侧，左导热板和右导热板均为铝质材料制成的平板，且左导热板和右导热板的厚度为0.05～0.5mm。模具本体的左右侧面均为铝制薄板，具有良好的导热性，其中一侧侧面用于加热，另一侧侧面则用于散热，从而能够通过稳态法测量颗粒材料的导热系数。
Description
技术领域
本实用新型属于测量装置技术领域，涉及一种测量颗粒材料导热系数的模具。
背景技术
材料的导热系数是傅里叶导热定律中的比例系数，是物质最重要的热物性参数之一，其大小反映了物质的导热能力，在化工、能源、材料、动力和制冷等领域有着广泛应用，是许多工业流程及产品设计中至关重要的一项数据，因此，准确测量不同条件下物质导热系数具有很重要的现实意义。导热系数的大小取决于物质的种类、结构、状态、温度和压力等诸多因素，因此对其进行精确计算十分困难。
测量固体的导热系数有两种方法：稳态法和非稳态法即瞬态法。稳态法就是当待测试样上温度分布达到稳定后，通过测量试样内的温度分布和穿过试样的热流来测出导热系数。最简单的就是将固体试样制成一块厚度均匀的平板，放在一个绝热的装置里，从试样一侧加热，在另一侧散热，试样四周严格绝热保温。如中国专利【授权公告号：CN101556256B】公开的一种双平板式隔热材料导热系数测定仪，该测定仪由支架、隔热材料试件夹装部件和温度检测传输显示控制模块组成,所述的试件夹装部件安装在支架内,该部件包括密闭的隔热箱、设置在该隔热箱内的中部加热单元和冷却单元,所述冷却单元对称设置在中部加热单元的两侧,该两个冷却单元与中部加热单元之间分别形成一可放置隔热材料试件的检测区,该冷却单元的外侧端面与隔热箱的内壁相接触,在加热单元和冷却单元的表面均设置有温度传感器,该温度传感器的输出端电连接温度检测传输显示控制模块。本发明能够准确地完成对制为板状或块状的固体材料的导热系数测量，但是还是对于颗粒或者粉末状的固体材料就缺乏有效的测量工具和测量手段。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种测量颗粒材料导热系数的模具，它结构简单，并能够通过稳态法测量颗粒材料的导热系数。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种测量颗粒材料导热系数的模具，其特征在于，所述模具包括一制为长方体的模具本体，所述模具本体包括顶板、底板、前支撑板、后支撑板、左导热板和右导热板，所述顶板、底板、前支撑板、后支撑板、左导热板和右导热板均由平板制成，所述顶板、底板、前支撑板和后支撑板均制为长条状，且顶板、前支撑板、底板和后支撑板的各短边依次相连围设成一具有左、右敞开口的矩形框架，所述顶板具有用于放入颗粒材料的贯穿型置入口，所述左导热板覆盖在矩形框架的左侧，所述右导热板覆盖在矩形框架的右侧，所述左导热板和右导热板均为铝质材料制成的平板，且左导热板和右导热板的厚度为0.05～0.5mm。
本技术方案中的模具本体为一具有空腔的长方体，模具本体呈竖直放置的厚板状，顶部具有一向上敞口的置入口，该置入口用于向模具本体的空腔中填充待测量导热系数的颗粒材料，模具本体的骨架由顶板、前支撑板、底板和后支撑板构成，以形成稳定的支撑，模具本体的左右侧面均为铝制薄板，具有良好的导热性，其中一侧侧面用于加热，另一侧侧面则用于散热，从而能够通过稳态法测量颗粒材料的导热系数。
在上述的测量颗粒材料导热系数的模具中，所述左导热板和右导热板的厚度为0.1～0.2mm。该数值范围内的铝制薄板具有足够的结构强度不易破损，同时还具有较好的导热性能，避免热量流失。
在上述的测量颗粒材料导热系数的模具中，所述前支撑板和后支撑板均为铝质材料制成，且前支撑板和后支撑板的宽度为5～8cm，长度为30～50cm，厚度为1～2cm。当前支撑板和后支撑板均由铝质材料制成时，上述数值能够保证前支撑板和后支撑板具有足够的结构强度避免变形，同时还能够使得前支撑板和后支撑板所吸收的热量较少，避免影响测量数据。
在上述的测量颗粒材料导热系数的模具中，所述前支撑板的底端连接在底板的前端，所述后支撑板的底端连接在底板的后端，所述顶板的前端架设在前支撑板的顶端，所述顶板的后端架设在后支撑板的顶端。在前支撑板和后支撑板具有足够的结构强度后，顶板和底板的厚度可以相对较小，即减少材料用量，又可以避免顶板和底板吸收过多的热量影响测量数据。
在上述的测量颗粒材料导热系数的模具中，所述置入口为沿着顶板长度方向设置的通槽。通过该通槽能够最大限度地向模具本体内腔中填充颗粒材料，同时能够观察到颗粒材料的填充状态，保证颗粒材料填充满整个模具本体内腔，同时由于置入口仅为一通槽而非完全式的敞开口，还能够避免填充的颗粒材料满溢而出。
在上述的测量颗粒材料导热系数的模具中，所述顶板和前支撑板、前支撑板与底板、底板和后支撑板、后支撑板和顶板之间均通过焊接方式相连。焊接方式能够保证矩形框架的连接强度，避免移位变形，同时还能使得顶板、前支撑板、底板和后支撑板所构成的矩形框架的材质具有最大限度的一致性，对测量数据的影响较小。
在上述的测量颗粒材料导热系数的模具中，所述左导热板焊接在矩形框架的左侧，所述右导热板通过若干个可拆卸的紧固件连接在矩形框架的右侧。紧固件为螺钉、螺栓或定位销，右导热板与矩形框架为可拆装结构，便于将右导热板拆下，从而对模具本体内腔进行清理，清除上一次残留的颗粒材料，避免影响下一次不同组分的颗粒材料的测量数据。此外，本技术方案还可以采用右导热板与矩形框架焊接，左导热板与矩形框架通过紧固件相连的连接模式，或左右导热板均与矩形框架通过紧固件相连的连接模式。
与现有技术相比，本实用新型结构简单、不易变形，同时其还具有较好的导热性能和较小的热量吸附率，测量颗粒材料所得的导热系数准确。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的分解结构示意图一。
图3是本实用新型的分解结构示意图二。
图中，1、模具本体；2、矩形框架；2a、顶板；2b、前支撑板；2c、底板；2d、后支撑板；3、左导热板；4、右导热板；5、紧固件。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
参照图1、图2和图3，本实施例为一种测量颗粒材料导热系数的模具，模具包括一制为长方体的模具本体1，模具本体1包括顶板2a、底板2c、前支撑板2b、后支撑板2d、左导热板3和右导热板4，顶板2a、底板2c、前支撑板2b、后支撑板2d、左导热板3和右导热板4均由平板制成，其中顶板2a、底板2c、前支撑板2b和后支撑板2d均制为长条状，且顶板2a、前支撑板2b、底板2c和后支撑板2d的各短边依次相连围设成一具有左、右敞开口的矩形框架2，即前支撑板2b的底端连接在底板2c的前端，后支撑板2d的底端连接在底板2c的后端，顶板2a的前端架设在前支撑板2b的顶端，顶板2a的后端架设在后支撑板2d的顶端。顶板2a具有用于放入颗粒材料的贯穿型置入口2a1，置入口2a1为沿着顶板2a长度方向设置的通槽。左导热板3覆盖在矩形框架2的左侧，右导热板4覆盖在矩形框架2的右侧，左导热板3和右导热板4均为铝质材料制成的平板，且左导热板3和右导热板4的厚度为0.05～0.5mm，优选为0.1～0.2mm。前支撑板2b和后支撑板2d均为铝质材料制成，且前支撑板2b和后支撑板2d的宽度为5～8cm，长度为30～50cm，厚度为1～2cm。
本实施例中，顶板2a和前支撑板2b、前支撑板2b与底板2c、底板2c和后支撑板2d、后支撑板2d和顶板2a之间均通过焊接方式相连，左导热板3焊接在矩形框架2的左侧，右导热板4通过若干个可拆卸的紧固件5连接在矩形框架2的右侧，紧固件5可以为螺钉、螺栓或定位销。焊接方式能够减少热量传导时的损耗，保证测量数据的精确，而将可拆卸的一个侧面设置在散热面上，避免导热面频繁拆卸，进而保证测量测量数据的精确。
本实施例中左导热板3作为加热面，右导热板4作为散热面，本模具可以采用稳态法实现对颗粒材料导热系数进行准确测量。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1.一种测量颗粒材料导热系数的模具，其特征在于，所述模具包括一制为长方体的模具本体(1)，所述模具本体(1)包括顶板(2a)、底板(2c)、前支撑板(2b)、后支撑板(2d)、左导热板(3)和右导热板(4)，所述顶板(2a)、底板(2c)、前支撑板(2b)、后支撑板(2d)、左导热板(3)和右导热板(4)均由平板制成，所述顶板(2a)、底板(2c)、前支撑板(2b)和后支撑板(2d)均制为长条状，且顶板(2a)、前支撑板(2b)、底板(2c)和后支撑板(2d)的各短边依次相连围设成一具有左、右敞开口的矩形框架(2)，所述顶板(2a)具有用于放入颗粒材料的贯穿型置入口(2a1)，所述左导热板(3)覆盖在矩形框架(2)的左侧，所述右导热板(4)覆盖在矩形框架(2)的右侧，所述左导热板(3)和右导热板(4)均为铝质材料制成的平板，且左导热板(3)和右导热板(4)的厚度为0.05～0.5mm。
2.根据权利要求1所述的测量颗粒材料导热系数的模具，其特征在于，所述左导热板(3)和右导热板(4)的厚度为0.1～0.2mm。
3.根据权利要求2所述的测量颗粒材料导热系数的模具，其特征在于，所述前支撑板(2b)和后支撑板(2d)均为铝质材料制成，且前支撑板(2b)和后支撑板(2d)的宽度为5～8cm，长度为30～50cm，厚度为1～2cm。
4.根据权利要求3所述的测量颗粒材料导热系数的模具，其特征在于，所述前支撑板(2b)的底端连接在底板(2c)的前端，所述后支撑板(2d)的底端连接在底板(2c)的后端，所述顶板(2a)的前端架设在前支撑板(2b)的顶端，所述顶板(2a)的后端架设在后支撑板(2d)的顶端。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的测量颗粒材料导热系数的模具，其特征在于，所述置入口(2a1)为沿着顶板(2a)长度方向设置的通槽。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的测量颗粒材料导热系数的模具，其特征在于，所述顶板(2a)和前支撑板(2b)、前支撑板(2b)与底板(2c)、底板(2c)和后支撑板(2d)、后支撑板(2d)和顶板(2a)之间均通过焊接方式相连。
7.根据权利要求6所述的测量颗粒材料导热系数的模具，其特征在于，所述左导热板(3)焊接在矩形框架(2)的左侧，所述右导热板(4)通过若干个可拆卸的紧固件(5)连接在矩形框架(2)的右侧。
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| CN114235893A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-03-25 | 云南中烟工业有限责任公司 | 一种用于测量颗粒热导率的测量设备及其用途与方法 |
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