| 测量时间 | λ [W/m/K] | 标准。 | k [mm2 /s] | 标准。 | ρC p [MJ/m 3 K] | 标准。 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3秒 | 0.156 | 0.003 | 0.127 | 0.008 | 1.23 | 0.05 |
| 4秒 | 0.157 | 0.003 | 0.121 | 0.010 | 1.30 | 0.08 |
| 5秒 | 0.157 | 0.001 | 0.129 | 0.004 | 1.22 | 0.03 |
样本
SIL 180 硅油（聚二甲基硅氧烷）
粘度：11 mPas (20 °C)
密度：0.93克/立方厘米（20℃）
比热：1.51 J/gK (20 °C)
品牌：费舍尔科学
硅油是市售的，化学性质稳定并且在环境条件下不会蒸发。因此，它是一个极好的演示样本。 SIL 180 的粘度比水高约 10 倍，这限制了对流。硅油的导热率通常低于大多数常见的有机化合物（但接近苯和甲苯的值），并且其导热率大约是水的四分之一（约 0.6 W/m/K @ 20 °C）。硅油的比热根据硅链的长度而有所不同，但通常约为水比热的三分之一（约 4.18 J/gK @ 20 °C）。
准备工作
将少量（约一汤匙）SIL 180 倒入 Hot Disk 液体样品架中（参见图 1），并保持在 21 ℃ 的受控环境温度下。传感器放置在垂直位置，以尽量减少滞留气穴的风险。然后将油轻轻地来回泵入样品架的腔室，确保所有潜在的气泡离开系统。
选择Kapton 传感器 7577来对这个小体积样品进行测量。在测试流体时，通常建议选择该传感器模型，因为测量时间较短且液体通常具有较低的扩散率。
然后使用标准各向同性测量模块来执行测试。除极少数例外，液体是各向同性的，并且应始终使用此测量模块进行此类测试。
参数
对硅油样品进行了三组不同测量时间的实验。每组测量由三次重复组成，用于统计。这里使用的测量时间为 3 秒、4 秒和 5 秒。所有实验的加热功率均为 15 mW。一般来说，测试流体时，短测量时间和低加热功率可最大限度地减少对流的发展。测量之间的最短等待时间为 15 分钟，以确保每次测量都重新建立热平衡。
结果
在本文开头的表格中给出了最终结果。每组测量值均单独计算，并选择数据点以获得随机分布的残差图，同时仅从每个实验中删除最终数据点。1因此，结果将对应于每组实验的完整测量时间。与测量时间无关，所有测试都显示相似的结果。因此可以得出结论，结果是稳定的并且没有发生对流。如果发生对流，则测得的热导率会随着测量时间的增加而增加。这是对流热传递进入方程的结果。
有关测试液体导热率的更多信息
在热导率测量过程中避免对流非常重要，因为对流会使测量值膨胀。高粘度液体更容易测试，因为粘稠液体中的对流会受到限制。当测试低粘度液体（例如水）时，使用短测量时间和有限的测量池至关重要。靠近固体表面将有助于抑制对流，如果单元是封闭的，则可以避免由于蒸发而产生的对流。在这里阅读更多内容。
还建议在测试前对液体进行脱气。这最好由例如完成。使液体沸腾，然后在密闭容器中冷却。气体含量会影响结果，通常被视为低于预期的单位体积比热容。
1 Comment on point selection: Good practice during data evaluation is to first calculate the results based on as many data points as possible. A typical first window of calculation is points 20 to 200. After this first calculation, the last data point can be removed to make sure no boundary effects are resent. Then points can be cut from the beginning of the transient to achieve a residual plot which is randomly distributed around a horisontal line. However, no more than 50 data points should have to be removed when testing liquids. If a window of data points 50 to 199 still does not result in a stable residual plot, it is likely that eg. the sample temperature is not stable or that the measurement time is too long.