關(guān)于熱電材料性能導(dǎo)熱系數(shù)的測定相關(guān)知識

　　測量導(dǎo)熱系數(shù)時，應(yīng)盡量減少被測元件以輻射、對流和導(dǎo)熱等方式傳遞給周圍空氣的熱量。

　　測量元件導(dǎo)熱系數(shù)的方法有法和相對法。確定導(dǎo)熱系數(shù)時應(yīng)測量加熱器的功率。通常用電加熱器加熱元件，其功率由電流及電壓求得。測量時采用的元件幾何尺寸視材料的導(dǎo)熱性能而定。高導(dǎo)熱系數(shù)的半導(dǎo)體材料，其元件的長度對截面積之比值應(yīng)大一些，否則不易建立足夠大的溫差。當(dāng)元件的導(dǎo)熱系數(shù)較小時，應(yīng)采用小的元件，以避免產(chǎn)生太大的溫差，減少漏入周圍環(huán)境的熱量。短的元件使實驗過程中工況穩(wěn)定所需的時間縮短。對于短的半導(dǎo)體元件，不言而喻，元件和熱源、冷源之間的接觸熱阻應(yīng)很小，為此表面必須在機(jī)械加工后再拋光，使元件和冷、熱源均有平而光的接觸表面。裝配時在表面上還要抹一層油脂，或在元件表面掛錫后，與熱源或冷源焊接在一起。

　　漏熱量用實驗測定。測定時將元件換成另一件導(dǎo)熱系數(shù)很低、且其導(dǎo)熱系數(shù)數(shù)值已知的材料，通過試驗求出加入的熱量以及通過該替換物的熱量，即得到漏熱量。元件兩端的熱阻也用實驗測定，測定時取材料相同但長度不同的元件，放到測量系統(tǒng)內(nèi)，比較測量結(jié)果后求出熱阻。

　　上述方法曾用于測量半導(dǎo)體材料的導(dǎo)熱系數(shù)，溫度范圍為室溫至液氨溫度。當(dāng)實驗溫度升得很高時，向周圍環(huán)境的漏熱也達(dá)到很大的數(shù)值，測量精度下降。在這種情況下，宜用相對法測量元件的導(dǎo)熱系數(shù)。

　　相對法測量系統(tǒng)待測元件夾在兩塊標(biāo)準(zhǔn)材料塊之問，標(biāo)準(zhǔn)材料塊的導(dǎo)熱系數(shù)是已知的。試件、冷庫壓縮機(jī)組以及熱源外面用絕熱材料包裹以減少漏熱。盛放試件元件的容器，其容器壁被加熱，以保持壁面溫度與半導(dǎo)體元件的溫度相近。取流經(jīng)半導(dǎo)體元件的熱量，等于流經(jīng)元件上、下側(cè)標(biāo)準(zhǔn)材料塊的熱量平均值。元件、標(biāo)準(zhǔn)塊以及冷、熱源的表面均經(jīng)研磨加工，使其既光滑又平整，以改善熱接觸條件。因為熱電偶固定在標(biāo)準(zhǔn)塊上以及元件上，而不是埋在冷源和熱源上，故接觸電阻產(chǎn)生的溫差可以不考慮。

　　標(biāo)準(zhǔn)塊用的材料制成。原則上標(biāo)準(zhǔn)塊的導(dǎo)熱系數(shù)與元件材料的導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)有相同的數(shù)量級，以保證標(biāo)準(zhǔn)塊上的溫差與元件的溫差相近。