KR101904775B1 - Method of determination proper pressure of heat flow meter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열전도도 측정기의 정밀도 향상을 위한 적정 압력 산정 방법 및 상기 산정된 적정 압력을 이용한 시료의 열전도도 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for calculating an appropriate pressure for improving the accuracy of a thermal conductivity meter and a method for measuring a thermal conductivity of the sample using the calculated appropriate pressure.
열전도도(열전도율)란 물리학에서 어떤 물질의 열전달을 나타내는 수치로서 K로 나타내며 W/mK와 동의하며 그 수치가 높을수록 열전달이 빠름을 의미한다. Thermal conductivity (thermal conductivity) is a numerical value representing the heat transfer of a substance in physics, expressed as K, which agrees with W / mK. The higher the value, the faster the heat transfer.
일반적으로 열전도도가 양호한 재료의 시험방법으로는 레이져 플래쉬(laser flash) 방법이 많이 쓰이며, 단열재와 같이 열전도도가 낮은 재료의 열전도도 측정시에는 평판법(Guarded Hot plate, GHP) 또는 열류계(heat flow meter, HFM) 방법을 사용한다. 평판법은 로의 중앙에 고온판이 있고, 상·하 양쪽에 동일한 시료를 넣은 후 중앙에서 상·하로 전달되는 열을 측정하여 열전도도를 계산하며, 이때 시편의 수평방향으로의 열전달을 막기 위해 보호 열판(guarded plate)을 사용한다. 반면, 열류계 측정 방식은 시료를 두 가열판(hot plate, cold plate) 사이에 위치시키고 압력을 가하여 두 가열판의 접촉이 이루어지는 상태에서 열전도도를 측정하며, 시료를 통과하는 열량은 교정된 열량 감지기(heat flux transducer)로 측정된다. 모든 열전도도 측정방법의 원리는 퓨리에(Fourier) 열 전도 방정식에 기초하여 측정되며, 상기 평판법 및 열류계 측정 방법에 관계된 국제적인 표준은 ISO 8301, ASTM C618, CIN EN 12667/12939 및 DIN EN 13163 등이 있다.Generally, a laser flash method is widely used as a test method for a material having a good thermal conductivity. When a thermal conductivity of a material having a low thermal conductivity such as an insulating material is measured, it is required to use a guarded hot plate (GHP) flow meter, HFM) method. In the flat plate method, there is a hot plate at the center of the furnace, and the same sample is placed in both the upper and lower sides, and the heat transmitted from the center to the upper and the lower is measured to calculate the thermal conductivity. At this time, guarded plate. On the other hand, in the thermal gradient measurement method, the sample is placed between two hot plates (cold plate), and the thermal conductivity is measured in a state where the contact of the two heating plates is made by applying pressure. The calorie passing through the sample is measured by a calibrated calorimeter heat flux transducer). The principles of all thermal conductivity measurement methods are measured based on the Fourier thermal conductivity equation and the international standards relating to the flat plate and thermal flowmeter measurement methods are ISO 8301, ASTM C618, CIN EN 12667/12939 and DIN EN 13163, have.
상기 열류계 측정 장치는 압력 고정식 또는 압력 가변식으로 제조되고 있으며, 압력 고정식의 경우 제조사 또는 제품마다 600 내지 20000kPa로 압력이 상이하며, 압력 가변식의 경우 압력에 대한 선정기준 제공이 없다. In the case of the pressure-fixed type, the temperature measurement apparatus is manufactured in a pressure-fixed type or a pressure variable type. In case of the pressure type, the pressure is different from 600 to 20000 kPa per manufacturer or product.
상기 ISO 8301은 열류계 측정 장치의 정확도에 해당하는 재현성(reproducibility) 1% 이하로 규정하고 있으나, "2.5kPa보다 큰 압력이 대부분의 단열재에 요구될 것 같지는 않다."라고 제안하고 있을 뿐 압력을 가하여 열전도도를 측정하는 열류계 측정 장치의 시료에 따른 적정한 압력을 산정하는 기준 및 기술을 제시하고 있지 않으며, 단열재의 열전도도를 측정하는 기준에서 압력에 관련된 규정은 제시하고 있지 않다.Although ISO 8301 specifies that the reproducibility is less than 1%, which corresponds to the accuracy of the thermal flowmeter, it is suggested that "pressure greater than 2.5 kPa is not likely to be required for most insulation" This standard does not provide a standard and technique for calculating the appropriate pressure according to the specimen of the thermal flowmeter measuring the thermal conductivity. The standard for measuring the thermal conductivity of the thermal insulating material does not provide the pressure regulation.
따라서, 열류계 측정 장치로 열전도도 측정 시, 열전도도의 정밀도를 향상시키기 위하여 적정 압력의 기준을 제시 또는 적정 압력을 산정하는 방법이 필요한 상황이다.Therefore, in order to improve the accuracy of the thermal conductivity when measuring the thermal conductivity with a thermal gradient measurement apparatus, it is necessary to provide a standard of the appropriate pressure or to calculate an appropriate pressure.
일반적으로 열전도도 측정기(heat flow meter, HFM)를 이용하여 시료의 열전도도 측정시, 압력이 너무 낮으면 시료의 고온판 및 저온판의 접촉이 불량해져 정확한 열전도도 측정이 불가하고, 열전도도가 낮게 측정이 된다.In general, when measuring the thermal conductivity of a sample using a heat flow meter (HFM), if the pressure is too low, the contact between the high temperature plate and the low temperature plate of the sample becomes poor and the accurate thermal conductivity can not be measured. It is measured low.
또한, 압력이 너무 높으면 시료의 두께 감소 및 밀도 증가 등의 변형이 발생하여 열전도도가 높게 측정된다.Also, if the pressure is too high, deformation such as decrease in thickness of the sample and increase in density occurs and the thermal conductivity is measured to be high.
따라서, 본 발명에서는 상기의 문제점을 해결하고자, 열전도도 측정기(heat flow meter, HFM)로 시료의 열전도도 측정 시, 열전도도의 정밀도 향상을 위하여 적정한 압력을 산정하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for calculating a proper pressure for improving the accuracy of thermal conductivity when measuring the thermal conductivity of a sample using a heat flow meter (HFM) .
또한, 본 발명은 상기 산정된 적정 압력으로부터 시료의 열전도도를 측정하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a method for measuring the thermal conductivity of a sample from the calculated appropriate pressure.
상기 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,
본 발명은 시료의 압축 모듈러스(E)를 측정하는 단계; 및The present invention relates to a method for measuring compressive modulus (E) of a sample; And
상기 시료의 압축 모듈러스(E)를 이용하여 열전도도 측정기의 적정 압력을 하기 수학식 1에 의하여 연산하는 단계;를 포함하는 열전도도 측정기의 적정 압력 산정 방법을 제공한다.And calculating an appropriate pressure of the thermal conductivity meter using the compression modulus E of the sample according to Equation 1: < EMI ID = 1.0 >
[수학식 1] [Equation 1]
P= a(1-exp(-bE))P = a (1-exp (-bE))
상기 P는 열전도도 측정기의 적정 압력이며,P is an appropriate pressure of the thermal conductivity meter,
상기 a는 수렴 상수로 3.4kPa이며,Wherein a is a convergence constant of 3.4 kPa,
상기 b는 형태 상수로 3.116X10-4/kPa이며,B is 3.116X10 <" 4 > / kPa as a form constant,
상기 E는 시료의 압축 모듈러스이다.E is the compression modulus of the sample.
또한, 본 발명은 상기 본 발명의 방법에 의해 시료에 대한 열전도도 측정기의 적정 압력을 산정하는 단계; 및Further, the present invention provides a method for measuring a thermal conductivity of a sample, comprising the steps of: calculating an appropriate pressure of a thermal conductivity meter for a sample by the method of the present invention; And
상기 단계에서 산정된 적정 압력을 적용하여 열전도도 측정기로 시료의 열전도도를 측정하는 단계;를 포함하는 시료의 열전도도 측정방법을 제공한다.And measuring the thermal conductivity of the sample by applying a suitable pressure calculated in the step and measuring the thermal conductivity of the sample using the thermal conductivity meter.
본 발명의 열전도도 측정기의 적정 압력 산정 방법은 시료의 열전도도 측정시 이에 대한 정밀도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 크기가 큰 시료에 대해서도 우수한 정밀도를 나타낼 수 있다.The method of calculating the appropriate pressure of the thermal conductivity meter of the present invention not only improves the accuracy of measuring the thermal conductivity of the sample, but also exhibits excellent precision for large samples.
도 1은 시료 1 내지 5의 응력-변형 곡선 그래프이다.
도 2는 시료 1의 압력에 따른 열전도도의 표준편차를 나타낸 그래프이다.
도 3은 시료 2의 압력에 따른 열전도도의 표준편차를 나타낸 그래프이다.
도 4는 시료 3의 압력에 따른 열전도도의 표준편차를 나타낸 그래프이다.
도 5는 시료 4의 압력에 따른 열전도도의 표준편차를 나타낸 그래프이다.
도 6은 시료 5의 압력에 따른 열전도도의 표준편차를 나타낸 그래프이다.
도 7은 시료 1 내지 5의 압축 모듈러스에 따른 적정 압력 그래프이다.
도 8은 형태상수 b를 연산하기 위한 그래프이다.Fig. 1 is a stress-strain curve graph of
2 is a graph showing the standard deviation of the thermal conductivity according to the pressure of the
3 is a graph showing the standard deviation of the thermal conductivity according to the pressure of the
4 is a graph showing the standard deviation of the thermal conductivity according to the pressure of the
5 is a graph showing the standard deviation of the thermal conductivity according to the pressure of the
6 is a graph showing the standard deviation of the thermal conductivity according to the pressure of the sample 5. FIG.
Fig. 7 is a graph showing a suitable pressure according to compression modulus of
8 is a graph for calculating the shape constant b.
이하, 본 발명을 보다 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
열전도도 측정기(heat flow meter, HFM)는 시료를 고온판(hot plate) 및 저온판(cold plate) 사이에 위치시키고 압력을 가하여 두 판의 접촉이 이루어지는 상태에서 열전도도를 측정하는 장치로, 시료를 통과하는 열량은 교정된 열량 감지기(heat flux transducer)로 측정된다.A heat flow meter (HFM) is a device for measuring the thermal conductivity of a sample in a state where a sample is placed between a hot plate and a cold plate and the two plates are in contact with each other under pressure. Is calibrated with a calibrated heat flux transducer.
이 때, 압력이 너무 낮을 경우 시료의 고온판 및 저온판의 접촉이 불량해져 열전도도가 낮게 측정이 되며, 압력이 너무 높을 경우 시료의 두께 감소 및 밀도 증가 등의 변형이 발생하여 열전도도가 높게 측정된다.In this case, when the pressure is too low, the contact between the high-temperature plate and the low-temperature plate of the sample becomes poor and the thermal conductivity is measured low. When the pressure is too high, the thickness of the sample decreases and the density increases. .
즉, 압력에 따라 시료의 열전도도가 다르게 측정되어 시료의 열전도도에 대한 정밀도인 재현성이 우수하지 못한 문제가 발생한다.That is, the thermal conductivity of the sample is measured differently depending on the pressure, and the reproducibility of the sample is not excellent, which is the accuracy with respect to the thermal conductivity.
한편, 열전도도 측정 방법에 관계된 국제적인 표준인 ISO 8301에서는 열전도도 측정기의 반복 재현성 1% 이하로 규정하고 있으나, “2.5kPa보다 큰 압력이 대부분의 단열재에 요구될 것 같지는 않다."라고 제안하고 있을 뿐 상기 반복 재현성을 확보하기 위한 시료별 적정 압력에 대한 기준은 제시하고 있지 않은 상황이다.On the other hand, ISO 8301, an international standard for measuring thermal conductivity, specifies that the repeatability of a thermal conductivity meter should be less than 1%, but "a pressure greater than 2.5 kPa is unlikely to be required for most insulation" The standard for the appropriate pressure for each sample to ensure the repetitive reproducibility is not presented.
따라서, 본 발명에서는 열전도도 측정기의 정밀도를 향상시키기 위하여 열전도도 측정기의 적정 압력을 산정하는 방법을 제공하고자 하였다.Accordingly, in the present invention, a method for estimating an appropriate pressure of a thermal conductivity meter in order to improve the accuracy of the thermal conductivity meter has been provided.
본 발명은 열전도도 측정기의 적정 압력 산정 방법에 관한 것으로,The present invention relates to a method for calculating an appropriate pressure of a thermal conductivity meter,
시료의 압축 모듈러스(E)를 측정하는 단계; 및Measuring a compression modulus (E) of the sample; And
상기 시료의 압축 모듈러스(E)를 이용하여 열전도도 측정기의 적정 압력(P)을 하기 수학식 1에 의하여 연산하는 단계;를 포함한다.And calculating a suitable pressure P of the thermal conductivity meter by using the compression modulus E of the sample according to Equation (1).
[수학식 1][Equation 1]
P= a(1-exp(-bE))P = a (1-exp (-bE))
상기 P는 열전도도 측정기의 적정 압력이며,P is an appropriate pressure of the thermal conductivity meter,
상기 a는 수렴 상수로 3.4kPa이며,Wherein a is a convergence constant of 3.4 kPa,
상기 b는 형태 상수로 3.116X10-4/kPa이며,B is 3.116X10 <" 4 > / kPa as a form constant,
상기 E는 시료의 압축 모듈러스이다.E is the compression modulus of the sample.
본 발명에서 "적정 압력"이란 열전도도 측정기로 시료의 열전도도 측정시, 시료의 열전도도의 반복 재현성이 0.6% 이하로 측정될 수 있게 하는 최소 압력을 의미한다.In the present invention, "appropriate pressure" means the minimum pressure at which the repetitive reproducibility of the thermal conductivity of the sample can be measured to be 0.6% or less when the thermal conductivity of the sample is measured by the thermal conductivity meter.
본 발명에서 반복 재현성이란 반복 측정값간의 편차를 의미한다.In the present invention, repetitive reproducibility means a deviation between repeated measurement values.
상기 시료는 단열재인 것을 특징으로 한다. 본 발명에서는 단열재의 종류를 특별히 한정하지는 않으나, 구체적으로 예를 들어 발포 폴리스티렌, 경질 폴리 우레탄 폼, 페놀폼 및 글라스 울 등을 들 수 있다.The sample is characterized by being a heat insulating material. In the present invention, the kind of the heat insulating material is not particularly limited, but specific examples thereof include expanded polystyrene, rigid polyurethane foam, phenol foam and glass wool.
상기 시료의 압축 모듈러스(E)를 측정하는 단계에서 압축 모듈러스(E)는 시료의 응력-변형 곡선(stress-strain curve)의 기울기로부터 구해진다. 상기 응력-변형 곡선은 일정한 속도로 시료를 변형시킬 때의 힘을 기록하는 것이며, 일반적으로 x축에 변형 γ를, y축에 응력 τ을 나타낸다.In the step of measuring the compressive modulus (E) of the sample, the compressive modulus (E) is obtained from the slope of the stress-strain curve of the sample. The stress-strain curve records the force at the time of deforming the sample at a constant speed, and generally shows strain y on the x-axis and stress? On the y-axis.
상기 시료의 압축 모듈러스를 구한 후, 이를 이용하여 열전도도 측정기의 적정 압력(P)을 하기 수학식 1에 의하여 연산하는 단계를 통하여 열전도도 측정기의 적정 압력을 산정할 수 있으며, 상기 적정 압력으로부터 정밀도가 향상된 열전도도를 얻을 수 있다.The optimum pressure of the thermal conductivity meter can be calculated by calculating a compression modulus of the sample and calculating the appropriate pressure P of the thermal conductivity meter according to Equation (1) The improved thermal conductivity can be obtained.
[수학식 1][Equation 1]
P= a(1-exp(-bE))P = a (1-exp (-bE))
상기 P는 열전도도 측정기의 적정 압력이며,P is an appropriate pressure of the thermal conductivity meter,
상기 a는 수렴 상수로 3.4kPa이며,Wherein a is a convergence constant of 3.4 kPa,
상기 b는 형태 상수로 3.116X10-4/kPa이며,B is 3.116X10 <" 4 > / kPa as a form constant,
상기 E는 시료의 압축 모듈러스이다.E is the compression modulus of the sample.
상기 a는 수렴상수로, 이는 시료의 압축 모듈러스가 무한히 커졌을 때의 적정 압력의 수렴값을 의미한다. 구체적으로 3개 이상의 각각의 시료를 압력별로 열전도도를 각 3회 이상 측정하고, 각 압력에서 시료의 열전도도 표준편차를 구한다. 그 후 압력에 따른 열전도도 표준편차에서 시료의 열전도도 표준편차(%)가 0.6% 이하로 감소하였을 때의 최소 압력을 시료의 적정 압력으로 정한다. 상기 3개 이상의 시료의 적정 압력과 압축 모듈러스의 관계에서 압축 모듈러스가 무한히 증가할 때 수렴하는 적정 압력을 구할 수 있으며, 이 때의 값을 수렴 상수 a로 정한다.Where a is a convergence constant, which means the convergence value of the appropriate pressure when the compression modulus of the sample becomes infinitely large. Specifically, three or more samples are measured for thermal conductivity at least three times per pressure, and the standard deviation of the thermal conductivity of the sample at each pressure is obtained. Then, the minimum pressure when the standard deviation (%) of the thermal conductivity of the sample decreases to 0.6% or less from the standard deviation of the thermal conductivity according to the pressure is set as the appropriate pressure of the sample. The optimum pressure for converging when the compression modulus increases infinitely in relation to the optimum pressure of the three or more samples and the compression modulus can be obtained, and the value at this time is set as the convergence constant a.
상기 수렴 상수 a에 대하여 보다 자세하게 설명하면 하기와 같다.The convergence constant a will be described in more detail as follows.
우선, 5개의 단열재 시료인 시료 1 내지 5에 대한 응력-변형 곡선으로부터 압축 모듈러스를 측정한 결과를 하기 표 1 및 도 1에 나타내었다.First, the compression modulus was measured from the stress-strain curves of the
또한, 상기 시료 1 내지 5에 대한 열전도도를 열전도도 측정기를 이용하여 각 압력별로 3회씩 측정한 후 시료 1 내지 5에 대한 평균 열전도도 및 표준 편차를 구하였으며, 이를 하기 표 2 내지 6에 나타내었다.The thermal conductivities of the
상기 표 2 내지 6으로부터 시료 1 내지 5 각각에 대한 압력에 따른 열전도도 표준편차(%)에서 시료의 열전도도 표준편차(%)가 0.6% 이하로 감소하였을 때의 최소 압력을 시료 1 내지 5의 적정 압력으로 정하였다(도 2 내지 6). 구체적으로 시료 1의 적정 압력은 1.8kPa이고, 시료 2의 적정 압력은 3kPa이고, 시료 3의 적정 압력은 3.2kPa이고, 시료 4의 적정 압력은 3.4kPa이고, 시료 5의 적정 압력은 3.4kPa이다.From Table 2 to Table 6, the minimum pressure when the standard deviation (%) of the thermal conductivity of the sample decreased to 0.6% or less at the standard deviation (%) of the thermal conductivity according to the pressure for each of the
그 후, 상기 시료 1 내지 5의 압축 모듈러스와 적정 압력의 관계 그래프를 통하여 압축 모듈러스가 증가할 때 수렴하는 적정 압력 값을 얻을 수 있으며, 본 발명에서 적정 압력은 3.4kPa에서 더 이상 증가하지 않는 것을 확인할 수 있다(도 7). Thereafter, a suitable pressure value converging when the compression modulus increases can be obtained through the graph of the relationship between the compression modulus and the optimum pressure of the
상술한 바와 같이 수렴 상수 a는 압축 모듈러스가 무한히 커졌을 때 수렴하는 값이므로, 본 발명의 수렴 상수 a는 3.4kPa이다.As described above, since the convergence constant a is a value that converges when the compression modulus is infinitely increased, the convergence constant a of the present invention is 3.4 kPa.
또한, 압축 모듈러스가 매우 낮은 시료의 경우 열전도도 측정기의 적정 압력도 낮아야 하므로 압축 모듈러스와 적정 압력의 관계 그래프에서 추세선은 원점을 지나는 것이 바람직하다.Also, in case of samples with very low compressive modulus, the appropriate pressure of the thermal conductivity meter should be low. Therefore, it is preferable that the trend line passes through the origin in the graph of the relationship between the compressive modulus and the proper pressure.
상기 b는 하기 도 7과 같이 표현되는 시료의 압축 모듈러스와 열전도도 측정기의 적정 압력의 관계에서, 적정 압력이 수렴하기 이전의 증가 정도, 즉 그래프의 상승 형태를 결정하는 형태상수로 이는 상기 수학식 1을 변형한 하기 수학식 2로부터 구할 수 있다.B is a form constant for determining the degree of increase before the appropriate pressure converges, that is, the rising form of the graph, in the relation between the compression modulus of the sample expressed by the following FIG. 7 and the optimum pressure of the thermal conductivity meter, 1 can be obtained from the following equation (2).
[수학식 2]&Quot; (2) "
ln(1-P/a) = -bEln (1-P / a) = -bE
즉, 압축 모듈러스를 x축으로 하고, -ln(1-P/a)를 y축으로 하여 기울기를 구함으로써 형태 상수 b를 얻을 수 있으며(도 8), 본 발명에서 형태 상수 b는 3.116X10-4/kPa이다.That is, the form constant b can be obtained by determining the slope of the compression modulus in the x-axis, and the -ln (1-P / a) in the y-axis, and (8), form the constant b in the present invention is 3.116X10 - 4 / kPa.
따라서, 본 발명의 상기 수학식 1을 하기 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.Therefore, Equation (1) of the present invention can be expressed as Equation (3).
[수학식 3]&Quot; (3) "
P = 3.4kPa(1-exp(-3.116 X 10-4/kPa X E))P = 3.4 kPa (1-exp (-3.116 X 10 -4 / kPa XE))
이로부터 열전도도 측정기의 적정 압력을 산정할 수 있어 시료, 바람직하게는 단열재의 정밀도가 향상된 열전도도를 얻을 수 있다.From this, the optimum pressure of the thermal conductivity meter can be calculated, and the thermal conductivity of the sample, preferably the thermal insulator, can be improved.
더불어 일반적으로 KS M 3808 발포 폴리스티렌 및 KS M 3809 경질 폴리우레탄 폼 등의 단열재 성능을 인증하는 대부분의 기준은 열전도도 및 압축 강도 측정 등을 요구하고 있다. 본 발명에서는 상기 수학식 1에 의하여 열전도도 측정의 적정 압력을 산정할 때 시료의 압축 모듈러스를 이용하고 있다. 압축 모듈러스는 압축강도 측정 그래프의 탄성변형 영역의 기울기이므로 압축강도 측정이 요구되는 KS M 3808 및 3809 등과 같은 인증기준에 따른 성능 측정시에는 압축 모듈러스를 구하기 위한 별도의 압축강도 측정을 진행할 필요가 없다는 장점을 지니고 있다. In addition, most standards that certify the performance of insulation materials such as KS M 3808 expanded polystyrene and KS M 3809 rigid polyurethane foam generally require measurement of thermal conductivity and compressive strength. In the present invention, the compression modulus of the sample is used in calculating the appropriate pressure for the thermal conductivity measurement according to Equation (1). Since the compressive modulus is the slope of the elastic deformation area of the compressive strength measurement graph, it is not necessary to carry out a separate compressive strength measurement to obtain the compressive modulus when measuring the performance according to the certification standards such as KS M 3808 and 3809, .
또한, 본 발명은 상기 본 발명의 적정 압력 산정 방법에 의해 시료에 대한 열전도도 측정기의 적정 압력을 산정하는 단계; 및In addition, the present invention provides a method for measuring the thermal conductivity of a sample, comprising the steps of: calculating a suitable pressure of the sample; And
상기 단계에서 산정된 적정 압력을 적용하여 열전도도 측정기로 시료의 열전도도를 측정하는 단계;를 포함하는 시료의 열전도도 측정 방법에 관한 것이다.And measuring the thermal conductivity of the sample by applying a suitable pressure calculated in the step and measuring the thermal conductivity of the sample with the thermal conductivity meter.
이 때 상기 시료는 단열재인 것이 바람직하며, 구체적으로 발포 폴리스티렌, 경질 폴리 우레탄 폼, 페놀폼, 글라스 울 등을 들 수 있다.At this time, the sample is preferably a heat insulating material, and specifically, expanded polystyrene, rigid polyurethane foam, phenol foam, glass wool, and the like can be given.
상기 방법으로 열전도도 측정기로 시료의 열전도도를 측정하면 정밀도가 매우 우수한 열전도도를 얻을 수 있다.When the thermal conductivity of the sample is measured by the thermal conductivity meter according to the above method, the thermal conductivity having a very high accuracy can be obtained.
Claims (6)
상기 시료의 압축 모듈러스(E)를 이용하여 열전도도 측정기의 적정 압력(P)을 하기 수학식 1에 의하여 연산하는 단계;를 포함하는 열전도도 측정기의 적정 압력 산정 방법으로,
상기 열전도도 측정기는 시료를 두 가열판(hot plate, cold plate) 사이에 위치시키고 압력을 가하여 두 가열판의 접촉이 이루어지는 상태에서 열전도도를 측정하는 장치인 것을 특징으로 하는 열전도도 측정기의 적정 압력 산정 방법.
[수학식 1]
P= a(1-exp(-bE))
상기 P는 열전도도 측정기의 적정 압력이며,
상기 a는 수렴 상수로 3.4kPa이며,
상기 b는 형태 상수로 3.116X10-4/kPa이며,
상기 E는 시료의 압축 모듈러스이다.Measuring a compression modulus (E) of the sample; And
Calculating an appropriate pressure (P) of the thermal conductivity meter using the compression modulus (E) of the sample according to Equation (1): " (1) "
The thermal conductivity meter is a device for measuring the thermal conductivity of a sample in a state where a sample is placed between two heating plates (hot plate, cold plate) and pressure is applied to make contact between two heating plates. .
[Equation 1]
P = a (1-exp (-bE))
P is an appropriate pressure of the thermal conductivity meter,
Wherein a is a convergence constant of 3.4 kPa,
B is 3.116X10 <" 4 > / kPa as a form constant,
E is the compression modulus of the sample.
상기 단계에서 산정된 적정 압력을 적용하여 열전도도 측정기의 시료의 열전도도를 측정하는 단계;를 포함하는 시료의 열전도도 측정방법.Calculating an appropriate pressure of the thermal conductivity meter for the sample by the method according to any one of claims 1 to 3; And
And measuring the thermal conductivity of the sample of the thermal conductivity meter by applying an appropriate pressure calculated in the step of measuring the thermal conductivity of the sample.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200126257A (en) | 2019-04-29 | 2020-11-06 | 주식회사 하이낸드 | Insulation performance measuring device of high temperature insulation |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001021512A (en) | 1999-07-08 | 2001-01-26 | Fuji Electric Co Ltd | Thermal conductivity measuring device |
| JP2008309729A (en) | 2007-06-18 | 2008-12-25 | Mitsubishi Electric Corp | Device and method for measuring thermal conductivity |
| WO2010103784A1 (en) | 2009-03-11 | 2010-09-16 | 学校法人常翔学園 | Heat conduction measuring device and heat conduction measuring method |
| KR101092894B1 (en) | 2009-07-31 | 2011-12-12 | 한국과학기술원 | Apparatus for measuring coefficient of heat transfer |
| JP2017162207A (en) | 2016-03-09 | 2017-09-14 | 富士通株式会社 | Heat conductivity calculation program, heat conductivity calculation method, and information processing device |
-
2018
- 2018-03-14 KR KR1020180029478A patent/KR101904775B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001021512A (en) | 1999-07-08 | 2001-01-26 | Fuji Electric Co Ltd | Thermal conductivity measuring device |
| JP2008309729A (en) | 2007-06-18 | 2008-12-25 | Mitsubishi Electric Corp | Device and method for measuring thermal conductivity |
| WO2010103784A1 (en) | 2009-03-11 | 2010-09-16 | 学校法人常翔学園 | Heat conduction measuring device and heat conduction measuring method |
| KR101092894B1 (en) | 2009-07-31 | 2011-12-12 | 한국과학기술원 | Apparatus for measuring coefficient of heat transfer |
| JP2017162207A (en) | 2016-03-09 | 2017-09-14 | 富士通株式会社 | Heat conductivity calculation program, heat conductivity calculation method, and information processing device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200126257A (en) | 2019-04-29 | 2020-11-06 | 주식회사 하이낸드 | Insulation performance measuring device of high temperature insulation |
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