CN213068695U - 一种涂层散热性能测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种涂层散热性能测试装置，包括支架、水浴槽、温度采集器、至少两个设有密封塞和温度传感器的试管，其中一个试管为实验组试管，实验组试管表面涂覆有散热涂层；另一个试管为空白组试管；两个试管规格相当，并通过支架等高竖直设置在水浴槽中，实验组试管表面的散热涂层仅涂覆于水浴以上部分；两个试管内分别插装温度传感器，用于测量试管内水温，两个温度传感器均插至水浴以上部分的相同高度，并分别连接至温度采集器。本实用新型通过实验组和空白组的对照，便于分析散热涂层对试管中水温变化（升高或降低）的影响，从而很容易得出涂层的散热效果。
Description
技术领域：
本实用新型涉及散热检测技术领域，具体涉及一种涂层散热性能的测试装置。
背景技术：
电子元件、LED 灯和高压电线等长时间在高功率下工作，热量积累使温度升高，极大地影响其性能和安全，传统的加装风扇或散热片的方式已不能满足其小型化、高功率化发展。采用涂层技术来解决器件的散热问题是一种新思路，在器件表面涂覆一层散热涂料，依靠涂层的导热、辐射共同作用快速散失热量，达到散热降温的目的。
聂钰节（功能材料[J]，2013，44（5）：736-743。）等针对电子元件的散热问题，采用高导热高辐射SiC为功能填料，以水性有机硅树脂为水性基体，制备出一种水性纳米复合型散热涂料，并研究了SiC填料的用量、粒径以及涂层厚度对散热涂层散热性能的影响。
公开号为CN107732033 A号申请提供了一种有利于电池散热的聚多巴胺改性涂层，主要利用聚多巴胺涂层的吸热导热作用，有效散失电池内部的热量，从而达到散热的目的。
高月（电器用高散热涂料的制备及其性能研究[D]，北京工业大学，2017）针对电子元件、LED 灯和高压电线等的散热问题，以石墨、石墨烯和碳纳米管为填料，采用溶液混合法制备高散热涂料，探讨了涂层传导与辐射作用对其散热性能的影响（电器用高散热涂料的制备及其性能研究[D]，北京工业大学，2017）。
刘业明（高效散热涂料的制备及其散热机理研究[D]，华南理工大学，2015.）针对电子元件存在的散热问题，选用双组份有机硅改性丙烯酸-氨基树脂体系为主体树脂，以碳纤维、氮化铝及云母粉为主体填料，辅以其他填料制得了一种散热涂料，重点研究了碳纤维含量对涂层散热性能的影响。
在这些研究中，涂层的散热性能主要根据电子产品的补给能量（输入功率）和涂层的损失能量之间的平衡，通过涂层的导热系数或辐射系数等来表征。然而对于不同性质涂层的散热性能表征，目前国内外并没有一个规范的标准、测试装置。
发明内容：
为此本实用新型提供一种涂层散热性能的测试装置，以对各种不同性质的涂层进行散热性能测试。
本实用新型的具体技术方案如下：
一种涂层散热性能测试装置，其特征在于：包括支架、水浴槽、温度采集器、至少两个设有密封塞和温度传感器的试管，其中一个试管为实验组试管，实验组试管表面涂覆有散热涂层；另一个试管为空白组试管；两个试管规格相当，并通过支架等高竖直设置在水浴槽中，实验组试管表面的散热涂层仅涂覆于水浴以上部分；两个试管内分别插装温度传感器，用于测量试管内水温，两个温度传感器均插至水浴以上部分的相同高度，并分别连接至温度采集器。
进一步的，所述水浴槽设置有数显式温控仪。
进一步的，所述温度传感器通过密封塞固定并插入试管中。
进一步的，所述温度传感器为铂电阻温度传感器。
进一步的，所述支架还配置一个用于夹持试管的蝴蝶夹。
进一步的，蝴蝶夹夹持在试管顶部和试管设置在水浴以下部分。
进一步的，所述支架固定连接在水浴槽上。
本实用新型相比现有技术具有如下技术效果：
1、本实用新型提供的涂层散热性能的测试装置，通过实验组和空白组的对照，便于分析散热涂层对试管中水温变化（升高或降低）的影响，从而很容易得出涂层的散热效果。而且只需将涂层涂敷于相同大小的玻璃试管上，就可以实现对不同涂层散热性能的测试。
2、测试装置可以模拟电器元件（如锂电池）内部发热原理，从而实现这些电器元件外部涂层的散热效果研究，解决了现有技术中对高压电池包测试存在的安全隐患问题，具有易于操作，易于实现的优点，大大缩短了研究周期。
附图说明:
图1为本实用新型实施例一示意图；
图2为本实用新型实施例一中降温曲线示意图；
图中：1、支架；2、水浴槽；3、温度采集器；4、密封塞；5、温度传感器；6、试管；6a、实验组试管；6b、空白组试管；7、散热涂层；8、数显式温控仪；9、蝴蝶夹。
具体实施方式：
实施例一：
本实施例的涂层散热性能测试装置，包括支架1、水浴槽2、温度采集器3、至少两个设有密封塞4和温度传感器5的试管6，其中一个试管6为实验组试管6a，实验组试管6a表面涂覆有散热涂层7，另一个试管6为空白组试管6b。两个试管6规格相当，并通过支架1等高竖直设置在水浴槽2中，实验组试管6a表面的散热涂层7仅涂覆于水浴以上部分。
两个试管6内分别插装温度传感器5，用于测量试管6内水温，两个温度传感器5均插至水浴以上部分的相同高度，并分别连接至温度采集器3。温度传感器5可选为铂电阻温度传感器，通过密封塞4固定并插入试管6中。
本实施例可选的，为了可以控制水浴过程的水温，水浴槽2设置有数显式温控仪8。
本实施例可选的，支架1还配置一个用于夹持试管6的蝴蝶夹9，蝴蝶夹9夹持在试管6顶部和试管6设置在水浴以下部分。
本实施例可选的，支架1固定连接在水浴槽2上，实验过程不需要调整支架1，简化实验过程。
测试装置具体使用过程如下：
1、将散热涂层7涂敷在实验组试管6a上部外表面，空白组试管6b外表面不作处理，对实验组试管6a和空白组试管6b中注入相同的水，并将各元件按如图1所示组装。
2、接通电源，调节水浴槽2的设定温度，对实验组试管6a和空白组试管6b中的水进行加热，同时打开温度采集器3，采集实验组和空白组水温随时间的变化，得到升温曲线。停止加热，测试实验组和空白组的降温曲线。
3、还可进行其他散热涂层7的测试，即换上另外的实验组试管6a，再次得出相应的升温和降温曲线。
4、测试结束，断开数显式温控仪8电源，倒出试管6中的水，清除实验组试管6a外表面的涂层，以便下次使用。
本实施例以一种以石蜡为相变剂的散热涂层7涂敷于本实用新型装置的实验组试管6a为例，按照步骤1-2进行实验，将水浴槽2设定为75℃，待加热至恒温，停止加热，打开温度采集器3，采集实验组和空白组的实时温度，得到的降温曲线，如图2所示。
由图2可知，涂敷散热涂层7的实验组其温度下降明显快于空白组，特别是在石蜡相变温度（47-64℃）附近，实验组与空白组的温差大于3℃。说明本实用新型提供的散热涂层的测试装置能够精确反应出涂层的散热效果。
Claims (7)
1.一种涂层散热性能测试装置，其特征在于：包括支架、水浴槽、温度采集器、至少两个设有密封塞和温度传感器的试管，其中一个试管为实验组试管，实验组试管表面涂覆有散热涂层；另一个试管为空白组试管；两个试管规格相当，并通过支架等高竖直设置在水浴槽中，实验组试管表面的散热涂层仅涂覆于水浴以上部分；两个试管内分别插装温度传感器，用于测量试管内水温，两个温度传感器均插至水浴以上部分的相同高度，并分别连接至温度采集器。
2.根据权利要求1所述的涂层散热性能测试装置，其特征在于：所述水浴槽设置有数显式温控仪。
3.根据权利要求2所述的涂层散热性能测试装置，其特征在于：所述温度传感器通过密封塞固定并插入试管中。
4.根据权利要求3所述的涂层散热性能测试装置，其特征在于：所述温度传感器为铂电阻温度传感器。
5.根据权利要求2所述的涂层散热性能测试装置，其特征在于：所述支架还配置一个用于夹持试管的蝴蝶夹。
6.根据权利要求5所述的涂层散热性能测试装置，其特征在于：蝴蝶夹夹持在试管顶部和试管设置在水浴以下部分。
7.根据权利要求1-6任一所述的涂层散热性能测试装置，其特征在于：所述支架固定连接在水浴槽上。
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