一种薄膜材料导热性能测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种薄膜材料导热性能测试装置及方法，该测试装置包括：加热端和冷却端，所述加热端和冷却端间隔设置，用于将薄膜材料设置于加热端和冷却端之间进行测试，还包括覆盖薄膜材料上表面的上盖板和/或覆盖薄膜材料下表面的下盖板。本发明专利技术通过上下盖板将薄膜材料覆盖住，使得薄膜材料与外界环境隔离，极大减少测试过程中待测薄膜向环境的热传导、热辐射以及环境空气对流导致待测薄膜的热量损失，有效提高薄膜尤其具有高导热性能薄膜材料导热性能的测量精度。性能的测量精度。性能的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜材料导热性能测试装置及方法


[0001]本专利技术涉及材料性能表征
，特别是涉及一种薄膜材料导热性能测试技术，尤其是高导热薄膜材料导热性能测试装置及测试方法。

技术介绍

[0002]材料的导热系数是研究材料物理性能的一个重要参数指标，在科研、教学、生产、检验等部门都要求对材料的导热系数进行预测或实测。导热系数是反映材料导热性能的重要物理量，它不仅是评价擦了的热学性的依据，而且也是材料在应用时的一个设计依据，因此在科学实验和工程技术中对材料的导热系数的测定成为开发新材料以及新材料应用的关键。
[0003]随着5G时代的到来，更多高频、高功率、轻薄化的设备也随之涌现，伴随着这些器件的产生，薄膜材料，比如具有高导热性的石墨烯膜在这些器件的热管理领域得到广泛应用。因此，对石墨烯膜等类似薄膜材料导热系数的准确测量显得尤为重要。
[0004]现有测定薄膜材料导热系数通常采用热流计法，由于石墨烯材料属于二维晶体结构，导热能力各向异性，传统热流计法只适合测试石墨烯薄膜的垂直导热系数。而当测量水平导热系数时，如图1a和图1b所示，这种方法是将待测的薄膜材料1架设在加热端1和冷却端3之间，待测薄膜材料作为热量传导的媒介。但对于如石墨烯膜等高导热性薄膜来说，热量沿石墨烯膜纵向传导速度非常快，如果将石墨烯类待测薄膜暴露在环境中进行测试，因为材料表面积远大于热流横截面积，由于环境温度、向环境热辐射、环境空气气流等会严重影响测试薄膜材料导热系数的精度，导致测试误差增大，无法获得待测薄膜材料的精准导热系数。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在提出一种薄膜材料导热性能测试装置及方法，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。
[0006]第一方面，为解决上述技术问题，本专利技术首先提供一种薄膜材料导热性能测试装置，包括：加热端和冷却端，所述加热端和冷却端间隔设置，用于将薄膜材料设置于加热端和冷却端之间进行测试，还包括覆盖薄膜材料上表面的上盖板和/或覆盖薄膜材料下表面的下盖板。
[0007]根据本专利技术的又一优选实施方式，所述上盖板和/或下盖板采用隔热材料制成。
[0008]根据本专利技术的又一优选实施方式，所述上盖板和/或下盖板内表面涂敷反射层。
[0009]根据本专利技术的又一优选实施方式，所述上盖板和/或所述下盖板外侧形成接续的凸缘，用于与薄膜材料表面紧密配合，所述上盖板和/或所述下盖板内表面与薄膜材料表面间隔设置形成空腔。
[0010]根据本专利技术的又一优选实施方式，沿加热端至冷却端方向，所述上盖板和/ 或所述下盖板内表面间隔设置至少一条间隔条，间隔条将空腔分成多个。
[0011]根据本专利技术的又一优选实施方式，所述间隔条为两个以上，相邻间隔条之间的间距为20
‑
25mm。
[0012]根据本专利技术的又一优选实施方式，所述测试装置设置在密闭腔室中，并设置抽真空装置对该密闭腔室抽真空。
[0013]根据本专利技术的又一优选实施方式，所述下盖板为固定盖板，上盖板为活动盖板。
[0014]本专利技术还提供一种薄膜材料导热性能测试方法，上述的薄膜材料导热性能测试装置进行测试，该方法包括：
[0015]将薄膜材料放置于加热端和冷却端之间，并使薄膜材料两端下表面分别与加热端和冷却端上表面接触；
[0016]将上盖板覆盖住薄膜材料上表面，和/或将下盖板覆盖住薄膜材料下表面；
[0017]开启加热端对薄膜材料传导热量，冷却端检测吸收热量，对所述薄膜进行导热性能测试。
[0018]根据本专利技术的又一优选实施方式，在开启加热端之前，对测试装置所在的密闭腔室抽真空处理。
[0019]本专利技术通过设置上盖板与下盖板将待测薄膜覆盖住，使得待测薄膜与外界环境隔离，极大减少甚至消除测试过程中待测薄膜向环境的热传导、热辐射以及环境空气对流导致待测薄膜的热量损失，使得加热端产生的热量与冷却端接收的热量尽量趋于一致，有效提高待测薄膜导热系数的测量精度。此外，在进一步的改进中，上盖板和下盖板采用隔热材料，内表面涂敷反射层，设置多个间隔条将上下盖板分成多个空腔，以及对测试装置整体抽真空，可进一步提高导热系数的测量精度。
附图说明
[0020]图1a是现有薄膜材料导热性能测试装置的剖面示意图；
[0021]图1b是现有薄膜材料导热性能测试装置的俯视图；
[0022]图2a是本专利技术实施例一一种薄膜材料导热性能测试装置的剖面示意图；
[0023]图2b是本专利技术实施例一一种薄膜材料导热性能测试装置中上盖板的俯视图。
[0024]图中：
[0025]1‑
待测薄膜；100
‑
测试装置；2
‑
加热端；3
‑
冷却端；4
‑
上盖板；41
‑
第一凸缘；42
‑
第一间隔条；43
‑
第一空腔；5
‑
下盖板；51
‑
第二凸缘；52
‑
第二间隔条；53
‑
第二空腔。
具体实施方式
[0026]下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本专利技术，并不被配置为限定本专利技术。对于本领域技术人员来说，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术更好的理解。
[0027]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖
非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0028]实施例一
[0029]请参阅图2a和图2b，本专利技术实施例一提供了一种薄膜材料导热性能测试装置，本实施例中选用具有高导热特性的石墨烯薄膜作为待测薄膜，如图2a和图 2b所示，该测试装置100至少包括：加热端2和冷却端3，其中，加热端2由恒功率热源加热，加热端2和冷却端3间隔一定距离设置，该间隔距离与待测薄膜的长度相适应，加热端2和冷却端3的宽度与待测薄膜的宽度相适应。
[0030]为了提高导热效率，加热端2和冷却端3顶面即各自顶部的上表面均为平面，进一步，加热端2和水平端3二者顶部上表面的水平高度相同；再进一步，加热端2和冷却端3可以是柱体，顶部上表面可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄膜材料导热性能测试装置，其特征在于，包括：加热端和冷却端，所述加热端和冷却端间隔设置，将薄膜材料设置于加热端和冷却端之间进行测试；以及，覆盖所述薄膜材料上表面的上盖板和/或覆盖所述薄膜材料下表面的下盖板，将待测薄膜材料与外界隔离；所述间隔的距离与待测的薄膜材料的长度相适应；加热端和冷却端的顶部上表面均为平面，待测薄膜材料的下表面的两端分别放置在加热端的上表面和冷却端的上表面并与加热端和冷却端的顶部上表面紧密接触；上盖板完全覆盖所述待测薄膜材料的上表面；下盖板未覆盖所述待测薄膜材料的下表面与加热端和冷却端紧密接触的位置、并且下盖板的两侧分别与加热端和冷却端的相向对应的内侧面抵接。2.根据权利要求1所述的薄膜材料导热性能测试装置，其特征在于，还包括：所述上盖板和/或下盖板采用隔热材料制成。3.根据权利要求1所述的薄膜材料导热性能测试装置，其特征在于，还包括：朝向所述薄膜材料的上表面的所述上盖板内表面和/或朝向所述薄膜材料的下表面的所述下盖板内表面，涂敷反射层。4.根据权利要求1所述的薄膜材料导热性能测试装置，其特征在于，还包括：所述上盖板和/或所述下盖板两侧外周边缘朝向所述薄膜材料的方向形成接续的凸缘，与所述薄膜材料表面紧密配合，并且，在所述上盖板和/或所述下盖板内表面与所述薄膜材料表面之间间隔设...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵麦喜，吴红，
申请(专利权)人：深圳稀导技术有限公司，
类型：发明
国别省市：