什么是导热系数？什么是导热系数检测方法？
导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K，℃），在1小时，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米·度（W/(m·K)，此处为K可用℃代替）。
什么是导热系数检测方法？
导热系数的测试方法主要分为稳态法和瞬态法两类。
防护热板法：这是目前公认准确度高的方法，可用于标定基准样品或热流计。该方法通过对称地放置两个相同的试件在中央加热板的两侧来测量材料的导热系数。中央加热板提供恒定热源，并配备防护板来保持热流的一致性，减少边缘损失，确保热流均匀穿过试件中心。每个试件外侧都有冷却板以形成所需温度梯度。在系统达到稳态平衡后，根据热板加热功率和温度差计算导热系数。此方法适用于测试较厚或均匀的低导热材料，导热系数范围在0~2W/(m・K)之间。优点是准确度高、重复性好，可**控制环境变量，有效避免热损失，实验误差小，也可进行高温测试；缺点是测试周期长，设备成本高，对样本尺寸要求较大。相关标准有GB/T 10294-2008、ASTM C177-19 及 ISO 8302:1991 等。
热流计法：通常用防护热板法校正热流计，用热流计代替热板进行热流密度测量。将样品放置于两片平板之间，维持一定温差，使用经过标定的热流传感器测量穿过样品的热流，达到热平衡后采集数据，其计算方法与防护热板法类似。该方法适用于绝热保温材料的测试，导热系数测试范围在0.002W/(m・K)~2W/(m・K)，中低温测试时两侧热损影响小，可作为防护热板法的替代方法。优点是达到稳态的时间较快，测试时间较短，装置相对简单，测量样品的尺寸范围更大，可拓展至低温和高真空环境测量；缺点是准确度稍低，无法进行高温测试，由于不直接测量热量（功率）参数，是一种相对法，测试前热流计需进行标定（使用标准样品）。相关标准包括GB/T 10295-2008、ASTM C518-17 和 ISO 8301:1991 等。
防护热流计法：将样品插入于两个平板间并设置一定的温度梯度，四周配有热保护炉，以保证测试区域内热流均匀并防止热量沿边缘逃逸，使用校正过的热流传感器测量热流从而计算导热系数。适用于导热系数在0.1W/(m・K)~40W/(m・K) 之间、热阻在 10~400×10^-4 范围内、直径 50mm 左右、样品上下面温差在5℃~10℃的样品，可模拟不同加载力下的样品导热系数测试。由于样品热阻较低，需考虑界面热阻的影响，测试前需用已知热阻的标样进行标定，样品热阻越低，测试结果的准确度也越低。相关标准是ASTM E1530-11。
热流法：主要用于测量热界面材料（如导热界面垫 /膏、相变材料等）的热阻和总热导率。测试时将待测样品放置于上下两个已知导热系数较大的金属棒之间，施加一定作用力使金属棒端部贴紧试样，减少接触界面间的空气间隙和接触热阻。由热板提供可控制的输入热量，根据金属棒内等间距测温来测量热流，并推算出接触界面的温度差，以此计算样品热阻，后利用热阻和厚度的比值计算导热系数。该方法广泛应用于评估电子设备的热管理材料，适用于均质及非均质导热电绝缘热界面材料的等效热传导系数与热阻抗测试，对不同厚度的材料具有适应性，且允许在不同温度和压力条件下进行测量以模拟实际应用环境。相关标准是ASTM D5470-2012。
激光闪射法：这是一种快速且非接触的测试技术，是测试材料热扩散系数的方法。其原理是用高强度短时能量脉冲辐射小的圆薄片试样，使试样正面吸收脉冲能量导致背面温度升高，记录试样背面温度的变化。该方法适用于测量温度为75~2800K，热扩散系数在 10^-7~10^-3m^2/s时的均匀各向同性固体材料。优点是测试速度快，能在短时间内得出结果；缺点是数据处理和分析相对复杂，对实验操作的**性和重复性要求较高，某些情况下可能因热损失或系统噪声导致精度不足。相关标准有GB/T 22588-2008、ASTM E1461-01 和 ISO 22007-4:2017 (e) 等。
热线法：将一根导电线（如铂或钽）插入所研究的材料中，通以恒定电流使其在焦耳效应下被加热。通过测量导线温度升高的速度来得到材料的热导率，此方法已成为测量液体热导率的标准参考方法。该方法的优点是产品价格便宜、测量速度快，对样品尺寸要求不太严格，不仅适用于干燥材料，也适用于含湿材料，适用于导热系数小于2W/mK 的各向同性均质材料导热系数的测定；缺点是分析误差相对较大，一般为5%~10%。改进后的热压条或圆盘技术可应用于非导电的固体材料以测量热扩散率和电导率。
瞬态平面热源法：也被称为热盘法，动态平面源（TPS）技术是其新发展。该技术旨在测量热导率和热扩散率，使用镀镍材料双螺旋形状的传感器，由许多同心圆制成双螺旋以便电流从一端流向另一端，薄的聚合物涂层材料用作螺旋上的电绝缘和传感器保护。其优点是可快速产生结果（通常在10 分钟内），能使用不同尺寸的传感器适应不同样品类型，且在分析中消除了接触电阻的影响，可确保在 30 至 1200K的温度范围内、0.005 至 500W/(m・K) 的导热系数范围内进行准确测量。
加热针探头法：是热线法的延伸，用更粗且更耐用的导线取代细导线。它由一根细小的空心金属针组成，包含独立的加热电阻和热敏电阻，可作为热源和温度探针。当针被加热时会向周围材料传导热量，通过测量针周围温度上升与时间的关系，以及了解针的几何形状、属性、输入到针的功率和针与材料之间的热敏电阻等，可计算出材料的热导率。常用于测量不均匀的样品，如岩石或土壤。
动态热条法：将一个小的、薄的材料条（通常由高导热性的金属或聚合物制成）附着在被测样品表面，用短暂电流脉冲加热条带，并使用位于条带上的温度传感器测量产生的温度上升。随着热量从板带转移到周围材料，板带温度随时间降低，通过测量温度下降速度以及了解带材的厚度、特性和系统几何形状等，可用数学模型计算出样品的热导率。这是一种非破坏性和非侵入性技术，可用于测量薄膜或涂层的热导率，不损坏样品，能在广泛的热导率范围内提供**测量，常用于研究和工业环境以描述材料的热性能。
