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熱傳導分析儀
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ASTM D5470 標準方法4
https://www.amtech.com.tw/custom_121615.html ASTM D5470 標準方法 ASTM D5470 標準方法 ASTM D5470 標準方法 Standard Test Method for Thermal Transmission Properties of Thermally Conductive Electrical Insulation Materials ASTM D5470是由國際標準組織ASTM美國材料試驗協會(American Society for Testing and Materials International)所制定對熱導性電絕緣材料之熱傳輸的標準量測方法。該方法也稱為穩態熱板法,藉由以冷板和熱板對樣品的兩側施加壓力,並給予不同溫度形成溫度梯度,促使熱流量近似全部垂直通過樣品,測試樣品在不同厚度下於熱板與冷板之間的溫度差,來判斷樣品的導熱係數。 ASTM D5470為國內導熱矽膠片的主流量測標準,為薄型導熱電工絕緣材料的傳熱性最常使用的量測手法,此測試方法能模擬樣品在長期使用下的實際情況,並透過熱阻反映導熱係數,特別適合量測熱接觸材料以及接觸熱阻。 標準作法: 1.依據樣品區分成3類: •    Type I  黏體 Viscous : 施加應力時,可隨意變形之黏性液體。包括液體化合物,如油脂、糊劑、相變材料。這些材料沒有任何彈性行為,且在消除應力後能輕易恢復到初始形狀。 •   Type II : 黏彈性固體 Viscoelastic solid : 施加之應力會被內部材料應力平衡,從而限制變形的黏彈性固體。包括凝膠、橡膠。這些材料表現出線性彈性特性。 •   Type III : 彈性固體 Elastic solid : 在施加應力後,形變量可忽略不計的固體。包括陶瓷、金屬與某些塑膠。 樣品必須具備良好的平滑度,且光滑程度在0.4微米內,並平行於5微米內。2.將樣品以應力夾緊,根據不同樣品有不同標準: •   Type I : 稍施加壓力將多餘液體擠出,並加熱使其相變 •   Type II: 並根據樣品硬度施加10~500psi之壓力使其厚度壓縮約5~10%密合。 •   Type III: 塗上導熱油,放置於平台上,並施加100~500psi之壓力將多餘的油脂擠出。 3.給予樣品穩定熱流,使樣品的溫度保持為穩定的50℃。 4.當熱阻抗在5分鐘內之變化量小於1%,或是樣品的溫度變化為±0.1℃則表示系統呈現穩定,即可開始記錄。 5.以至少為3個樣品的標準厚度重複做量測。若為需要疊放的樣品,依序量測1層、2層、3層,若為各個不同厚度的樣品,則是單獨測量各樣品。 ASTM D5470作為穩態量測的主要方法,由於熱流在量測中將通過整個樣品,且量測時間較長,所以量測數據將更加接近樣品的實際量測工況。但同樣因為量測中包含到了接觸熱阻,且並沒有對兩側的熱散失做規範,因此量測數據與材料本身的熱傳導係數會有所差異,並且其量測時間容易被拉長。

ASTM D5470 標準方法

Standard Test Method for Thermal Transmission Properties of Thermally Conductive Electrical Insulation Materials


ASTM D5470是由國際標準組織ASTM美國材料試驗協會(American Society for Testing and Materials International)所制定對熱導性電絕緣材料之熱傳輸的標準量測方法。該方法也稱為穩態熱板法,藉由以冷板和熱板對樣品的兩側施加壓力,並給予不同溫度形成溫度梯度,促使熱流量近似全部垂直通過樣品,測試樣品在不同厚度下於熱板與冷板之間的溫度差,來判斷樣品的導熱係數。


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ASTM D5470為國內導熱矽膠片的主流量測標準,為薄型導熱電工絕緣材料的傳熱性最常使用的量測手法,此測試方法能模擬樣品在長期使用下的實際情況,並透過熱阻反映導熱係數,特別適合量測熱接觸材料以及接觸熱阻。

標準作法:

1.依據樣品區分成3類:

  •     Type I  黏體 Viscous 施加應力時,可隨意變形之黏性液體。包括液體化合物,如油脂、糊劑、相變材料。這些材料沒有任何彈性行為,且在消除應力後能輕易恢復到初始形狀。
  •    Type II : 黏彈性固體 Viscoelastic solid : 施加之應力會被內部材料應力平衡,從而限制變形的黏彈性固體。包括凝膠、橡膠。這些材料表現出線性彈性特性。
  •    Type III : 彈性固體 Elastic solid : 在施加應力後,形變量可忽略不計的固體。包括陶瓷、金屬與某些塑膠。

樣品必須具備良好的平滑度,且光滑程度在0.4微米內,並平行於5微米內。

2.將樣品以應力夾緊,根據不同樣品有不同標準:

  •    Type I : 稍施加壓力將多餘液體擠出,並加熱使其相變
  •    Type II: 並根據樣品硬度施加10~500psi之壓力使其厚度壓縮約5~10%密合。
  •    Type III: 塗上導熱油,放置於平台上,並施加100~500psi之壓力將多餘的油脂擠出。

3.給予樣品穩定熱流,使樣品的溫度保持為穩定的50℃

4.當熱阻抗在5分鐘內之變化量小於1%,或是樣品的溫度變化為±0.1℃則表示系統呈現穩定,即可開始記錄。

5.以至少為3個樣品的標準厚度重複做量測。若為需要疊放的樣品,依序量測1層、2層、3層,若為各個不同厚度的樣品,則是單獨測量各樣品。

ASTM D5470作為穩態量測的主要方法,由於熱流在量測中將通過整個樣品,且量測時間較長,所以量測數據將更加接近樣品的實際量測工況。但同樣因為量測中包含到了接觸熱阻,且並沒有對兩側的熱散失做規範,因此量測數據與材料本身的熱傳導係數會有所差異,並且其量測時間容易被拉長。