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原文传递一种导热界面材料接触热阻的测试装置及方法

专利名称：	一种导热界面材料接触热阻的测试装置及方法
摘要：	本发明提供了一种导热界面材料接触热阻的测试装置及方法，由下至上依次包括：底板、平板热管、定位格栅、加热电阻和上盖板；热源采用加热电阻，冷源采用平板热管，待测导热界面材料位于热源与冷源之间，热源加热电阻及冷源均热板温度整体一致，仅需测量冷源及热源两个位置处的温度，即可准确得到接触界面的温差，大大减少了测点数量，简化了实验系统，可以直观得到导热界面材料处的温差，再通过控制热源加热电阻功率来精确得到通过固体界面的热量，即可获得待测导热界面材料的接触热阻；同时根据待测导热界面材料数量，一次可以测量多组导热界面材料接触热阻，节省了大量试验时间。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西安空间无线电技术研究所
发明人：	王升;梁大鹏;董锋;刘江涛;王琼皎;李科;李冰霏
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-25T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202310917231.8
公开号：	CN117129516A
代理机构：	中国航天科技专利中心
代理人：	孙建玲
分类号：	G01N25/18;G01N25/20;G;G01;G01N;G01N25;G01N25/18;G01N25/20
申请人地址：	710100 陕西省西安市长安区航天基地东长安街504号
主权项：	1.一种导热界面材料接触热阻的测试装置，其特征在于，由下至上依次包括：底板(1)、平板热管(2)、定位格栅(4)、加热电阻(5)和上盖板(8)；底板(1)为金属平板，支撑其上各组件；平板热管(2)作为冷源，其上支撑待测导热界面材料(3)，对待测导热界面材料(3)散热；定位格栅(4)为板框结构，下板面加工有与平板热管(2)的外缘吻合的限位框，定位格栅(4)上开设格栅孔，用于定位待测导热界面材料(3)在平板热管上的安放位置；待测导热界面材料(3)在平板热管上的安放位置确定后，定位格栅(4)自平板热管(2)上取出；加热电阻(5)作为热源，压在待测导热界面材料(3)上，通过控制其功率确定通过待测导热界面材料(3)的热量，通过确定加热电阻(5)和平板热管(2)的温度获得接触界面的温差；上盖板(8)的下板面上设置有内设螺纹的中空支撑杆(6)和调节压杆(7)，中空支撑杆(6)下端开口并抵在平板热管(2)上，调节压杆(7)下端抵在加热电阻(5)上，螺纹连接件自上盖板(8)依次穿过中空支撑杆(6)和平板热管(2)，在底板(1)内完成测试装置支撑结构的紧固。 2.根据权利要求1所述的导热界面材料接触热阻的测试装置，其特征在于，所述上盖板(8)为多组，带有不同长度调节压杆(7)，通过更换带有不同长度调节压杆(7)的上盖板(8)，控制待测导热界面材料(3)的压缩程度。 3.根据权利要求1所述的导热界面材料接触热阻的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括调节盖板(9)，所述调节盖板(9)的下板面上固定有调节压杆(7)；所述上盖板(8)对应加热电阻(5)的区域开设上下贯通的空域，调节盖板(9)覆盖在空域上，调节压杆(7)延伸至空域下方，对加热电阻(5)抵压固定。 4.根据权利要求3所述的导热界面材料接触热阻的测试装置，其特征在于，所述调节盖板(9)为多组，带有不同长度调节压杆(7)，通过更换调节盖板(9)，控制待测导热界面材料(3)的压缩程度。 5.根据权利要求1所述的导热界面材料接触热阻的测试装置，其特征在于，所述定位格栅(4)上加工多个格栅孔，以在平板热管上定位多个待测导热界面材料(3)，各待测导热界面材料(3)上方依次设置相应的加热电阻(5)和调节压杆(7)，实施多组待测导热界面材料(3)接触热阻的同时测量。 6.根据权利要求1所述的导热界面材料接触热阻的测试装置，其特征在于，所述平板热管(2)的最大热流密度100W，等温性小于1℃；所述加热电阻(5)的电阻范围为50～100Ω。 7.根据权利要求1所述的导热界面材料接触热阻的测试装置，其特征在于，所述平板热管(2)和加热电阻(5)的温度通过温度传感器确定。 8.根据权利要求7所述的导热界面材料接触热阻的测试装置，其特征在于，所述温度传感器为工业级T型铜-康铜热电偶，测量温度范围为-200～300℃。 9.根据权利要求1所述的导热界面材料接触热阻的测试装置，其特征在于，所述待测导热界面材料(3)的压缩量通过平板热管(2)和加热电阻(5)之间的间隙确定。 10.一种导热界面材料接触热阻的测试方法，其特征在于，包括如下方法：依次叠放底板(1)、平板热管(2)和定位格栅(4)，通过定位格栅(4)定位待测导热界面材料(3)在平板热管上的安放位置，待测导热界面材料(3)在平板热管上的安放位置确定后，定位格栅(4)自平板热管(2)上取出；在待测导热界面材料(3)上压放加热电阻(5)并加盖带有调节压杆(7)的上盖板(8)，或者加盖上盖板(8)和带有调节压杆(7)的调节盖板(9)，通过螺纹连接件完成测试装置支撑结构的紧固，通过调节压杆(7)压紧热电阻(5)和待测导热界面材料(3)；对加热电阻(5)通电，控制其功率确定通过待测导热界面材料(3)的热量Q，测量加热电阻(5)和平板热管(2)的温度获得接触界面的温差ΔT；接触热阻R＝ΔT/Q。