谐波法单根导电丝状材料热物性测试方法及装置

摘要

本发明公开了一种谐波法单根导电丝状材料热物性测试方法及装置，本发明装置有：单根丝状样品固定于丝状样品固定件上，丝状样品固定件平行放置于恒温真空腔的内腔底；温度调节系统的热电偶一端插于内腔中，另一端电连接温度控制器，TEC加热/冷却器紧贴内腔置于保温层中，并由温度控制器控制启动和停止；抽真空系统外接内腔；谐波测量单元与单根丝状样品电连接，用谐波法测量多个频率下单根丝状样品两端的基波电压及三次谐波电压和相位角，根据谐波法测试原理拟合单根丝状样品的导热系数、热容和热扩散率参数。

主权项

一种谐波法单根导电丝状材料热物性测试方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤1：把单根丝状样品分别固定在丝状样品固定件的四个平行引线件上，利用引线件具有一定的厚度使丝状样品保持悬空；步骤2：把丝状样品固定件放置于恒温真空腔内，启动温度调节系统使恒温真空腔内达到要求的温度；步骤3：开启抽真空系统，待恒温真空腔内的真空度达到要求后关闭抽真空系统；步骤4：将丝状样品固定件上的四个引线端连接谐波测量单元，给丝状样品通入一系列幅值的正弦交流电流，测量同一个频率下中间两固定点间的丝状样品的基波电压幅值和三次谐波电压幅值；其中，单根丝状样品采用微弱周期正弦电流加热，测试时，调整所述丝状样品的基波电压，使中间两固定点的两引线件端点间的三次谐波电压接近几十至几百μV；同一个频率的频率值很低，为4Hz；步骤5：记录并分析三次谐波电压幅值与基波电压幅值的对数关系曲线，如果斜率接近3，说明现有丝状样品和四引线件组成的测试结构合格，执行步骤6，否则应重新制作测试结构，回到步骤1重新开始；步骤6：将丝状样品固定件上的四个引线端连接谐波测量单元，给丝状样品通入一定幅值大小的电流，测试不同频率下中间两固定点间的丝状样品的基波电压幅值、三次谐波电压幅值和相位角；步骤7：启动温度调节系统使恒温真空腔内到达另一个温度，记录该温度下丝状样品固定件上中间两固定点间的丝状样品的电阻值；步骤8：重复步骤7直至记录下的电阻值与相应的温度值达到至少十组，计算丝状样品的电阻温度系数；步骤9：根据谐波法测试原理拟合单根丝状样品的导热系数、热容和热扩散率参数。