热线法(hot wire method),工学-工程热物理及动力工程-工程热物理-传热传质学-测试方法与技术-热导率测量-瞬态热流法,将金属线加热源(热线)掩埋在待测样品中,在热线通入电流加热后,通过测量热线附近某位置温度与时间的变化曲线,确定待测材料热导率。热线法的基本思想可追溯到十八世纪,由于计时精度低,热导率的测量准确性一直受到质疑。1931年斯达尔汉(Stâlhane)和皮克(Pyk)对实验装置进行了重大改进,并成功测量了固体和粉末的热导率。1971年哈尔曼(Haarman)采用惠斯通电桥测量电阻变化,大幅度缩短了实验时间,提高了测量准确性。之后通过修正端部效应、热线直径和热容等因素的影响,该方法得到不断完善。热线法实验原理图 热线法测量原理见图。假设热线在样品中热无限长,给热线供电后,如果加热时间足够长,求解一维柱坐标导热方程,样品温度为:式中为单位长度加热功率;和分别为样品热导率和热扩散率;r为测温点与热线间的径向距离。上式显示热线附近某位置温度与自然对数时间呈正比,待测材料热导率可通过测量该斜率及单位长度加热功率得到。