接触热阻测试方法及测试设备

摘要

本发明公开了一种接触热阻测试方法，属于测试技术领域，通过测试试样和设备的准备、对试样加热采集试样测试点温度、计算相邻试样在接触界面处的平均温度，对试样接触界面进行温度补偿；根据相邻试样接触界面处的温度降和试样的轴向热流，计算接触热导和接触热阻。根据试验需要，可以调整加热装置的加热温度或应力加载装置的加载应力，测试不同温度和应力条件下的接触热阻。本发明提供的测试方法可以测试试样在热应力和压应力同时作用下的接触热阻，并且方法简单易于实现。

主权项

一种接触热阻测试方法，其特征在于如下步骤：第一步，测试试样和测试设备的准备；第二步，对试样加热和加载压应力，采集试样测试点温度；对试样加热，试样温度达到稳定后开始采集测试温度；所述的测试温度包括每个试样上n个测试点的测试点温度Ti i＝1，……n，n为试样上测试点数目；第二步，相邻试样在接触界面处的平均温度；将试样上每一个测试点上的温度进行采集和存储，并通过计算机绘制测试点处的温度变化曲线；每两个相邻试样上，距离接触界面最近的两个测试点的温度为Tn和Tn+1，则每两个试样接触界面处的平均温度ΔT′为： Δ T ′ = T n + T n + 1 2 ; 第三步，根据试样接触界面处的平均温度对试样接触界面进行温度补偿；根据试样接触界面处的平均温度，在接触界面处施加热载荷，保证接触界面处一直维持温度为ΔT′；第四步，通过外推温度梯度确定相邻试样接触界面处的温度降ΔT： ΔT = ( T n - ( T 1 - T n ) ( n - 1 ) · l / n × l / 2 n ) - ( T n + 1 + ( T n + 1 - T 2 n ) ( n - 1 ) · l / n × l / 2 n ) = ( T n - 2 ( T 1 - T n ) n - 1 ) - ( T n + 1 + 2 ( T n + 1 - T 2 n ) n - 1 ) 其中，l为试样长度，n为每个试样上测试点个数，从下到上将每个试样上的测试点顺次编号，则T1、Tn、Tn+1、T2n分别为第一个被测试样第1个测试点、第n个测试点、第二个被测试样第n+1个和第2n个测试点的温度；第五步，根据所选热流计来确定试样的轴向热流；忽略试样的横向热流损失，将热流计制备成与试样同样尺寸的热流计试样，则轴向热流为： q = λ T dt dx = λ T ( T 1 - T n ) / m 其中λT为热流计的热导率；T1、TN为热流计试样上第一个测试点与第n个测试点的温度；m为热流计试样上第一个测试点与第n个测试点之间的距离；第六步，计算接触热导和接触热阻；根据第五步中的轴向热流，得到试验中的接触热导hC如下： h C = q ΔT = λ T ( T 1 - T n ) / m ( T n - 2 ( T 1 - T n ) n - 1 ) - ( T n + 1 + 2 ( T n + 1 - T 2 n ) n - 1 ) 根据每两个试样接触界面处的温度降ΔT计算接触热阻RC，所述的接触热阻RC为： R C = 1 h C = ΔT q 其中q为轴向热流。