【电子行业标准(SJ)】 温差电致冷材料性能的测试方法 热导率测试方法

中华人民共和国电子工业部部标准温差电致冷材料性能的测试方法热导率测试方法
SJ2857.1—88
本标准规定温差电致冷材料性能的测试方法，适用于温差电致冷材料热导率的测原理
采用纵向热流绝对稳态法测定样品的热导率。在高度为L，横截面积为S的柱形样品一端面上放一个发热体，其功率为P。假定发热体向周围的辐射和对流热损失可以忽略不计，在样品两端造成的温度梯度为△T，则样品在确定温度下的热导率为：KP.L
式中：P发热体热功率，W，
K_-样品热导率，W/cm·K或W/cm.℃，S-一样品的横截面积，cm\，
L—样品的高度，cm;
△T-样品两端的温差，K或℃，
温差电致冷材料的热导率是温度的函数。改变样品的温度T可测得该温度下样品热导率K的数值。如此重复便能测得所需温度范围内样品热导率数值。测试原理如图1所示。
图1热导审测量原理图
中华人民共和国电子工业部1988-03-04发布5
1988-10-01实施
2测试设备
2.1真空室
SJ 2857.1---88
1、发热体，2、样品：3、热槽：4、5热电偶T，一热电偶4测得的样品热端温度，K或℃，Tc一热电偶5测得的样品冷端温度，K或℃；△T=T,-Tc
能抽至满足测试条件所规定的压力并能调节和控制样品温度，2.2样品架
安装在真空室内，可以安装样品，架上安置一个小的电加热器和两个热槽。四副测温热电偶分别图定在电加热器和热槽相应位置。如图2所示。2.3商真空设备
使真空室抽空至高真空的装置（极限压力为1×10-4Pa）。2.4高真空计
测量真空系统的压力，量程为10～1×10-5Pa。2.5热电偶
采用四副铜康侗电偶，分别测量两个样品两端的温度。热电偶丝直径不得大于0.2mm，用冰点作热电偶的参考点，每组热电偶在测试温度范围内精度为士0.2C，2.6直流电源
给电加热器提供电功率。
2.7直流电压测仪器
用于测量热电偶的热电势。测量仪器在6mV内精度为土（读数的0.05%+2μV）分辨率为±1μV。
2.8电压、电流测量仪器
测量电加热器的电压和电流，测量误差应小于0.5%。2.9量具
用外径千分尺或游标卡尺（精度为土0.2mm）测定园柱形祥品的直泾和高度，或矩形截面样品横截面的长度和宽度以及样品的高度，3测试条件
3.1测试时，真空室内压力应低于5×10-8Pa。3.2测试时，样品温度范围为170~400K。3.3两个被测试样品的组份、制备工艺以及部位均应相同，样品横截面尺寸应与电加热器横截面尺寸相同。
4测试步骤
4.1测量园柱形样品的直径、矩形截面样品的长度和宽度，以及样品的高度。4.2将样品安置在样品架上，如图2所示。2—
真空室
3.5样品，
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装暨示意图
T1.T.T.,T4-热电偶
4.3真空室抽空至所要求的压力。4.4
使样品达到被测温度。
测量样品两端的温度。
4.6给电加热器施加一定的电功率。2,6——热槽，bZxz.net
4——电加热器，
两样品温度达到稳定后，测盟四副热电偶的温度值，以及电加热器的电压和电4.7
计算该测试温度下样品的热导率。改变样品温度，测得对应温度下样品的热导率。计算
某测试温度下，样品的热导率按下式计算。K-
（T,-T）+（T:-T)
式中，T1，T，Ts，T，-图2所示的热电偶测得的对应点温度，K或℃，T=（T+T,+T.+T)/4
6测试报告
6.1测试数据
在不同温度下，样品热导率的测试数据按下表填写：3
样品编号：
样品尺寸：
测试日期：
6.2测试曲线
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热导率测试数据
测试方向：
送样单位：
W/(cm·C)
测试单位及测试人
以热导率为纵坐标，单位为W/cm·k或mW/cm℃，以温度为横坐标，单位为K或℃，画出热导率随温度变化的曲线，曲线图上应标明如下各项：a,
样品编号：
样品测试方向，
样品尺寸；
送样单位；
测试日期；
测试单位和测试人，
本测试方法系统误差不大于8%。主要系统误差来源。
8.1热功率计量的误差
a电加热器热功率的辐射损失和对流损失：b.
样品侧面热功率的辐射损失和对流损失：电加热器引线的传导热损失！
热电偶线的传导热损失，
样品与加热器及热槽表面的热接触状态，e
f.电加热器功率测量的误差。
8.2温差测量的误差
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四副热电偶在测温范围内的测试误差a
b，各测试温度，初始温度偏离平衡带来的误差。8.8样品高度和横截面积尺寸测量的误差。8.4两个样品实际热导率的差别。耐加说明：
本标准由电子工业部第十八研究所负责起草。5
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