热丝法英文解释翻译、热丝法的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【医】 tempering wire
分词翻译:
热的英语翻译:
ardent; caloric; craze; eager; fever; heat; hot; warm
【化】 heat
【医】 calor; cauma; febris; fever; fievre; heat; hyperthermia; hyperthermy
phlegmasia; phlegmonosis; pyreto-; pyro-; therm-; thermo-
丝的英语翻译:
a threadlike thing; a tiny bit; silk; thread
【医】 fila; filament; filamentum; filum; silk; wire
【经】 silk
法的英语翻译:
dharma; divisor; follow; law; standard
【医】 method
【经】 law
专业解析
热丝法(Hot Wire Method)是一种测量材料导热系数(Thermal Conductivity) 的实验技术,其核心原理是通过测量嵌入被测材料中的细金属丝(热丝)在通电加热后的温升响应来确定材料的导热性能。
详细解释
-
基本原理:
- 将一根细长的金属丝(通常为铂丝或镍铬丝)作为热源和温度传感器,埋入或夹在待测材料样品中。
- 对金属丝施加恒定功率的电流,使其产生焦耳热(Joule Heating)。
- 热量以径向方式从热丝向周围的被测材料扩散。
- 通过精确测量热丝本身的电阻变化(电阻与温度相关),或使用附加的温度传感器测量热丝附近某点的温度随时间的变化。
- 根据热丝温度随时间升高的速率(温升曲线),结合热传导理论模型(通常基于线热源在无限大介质中的瞬态热传导方程),即可计算出被测材料的导热系数(λ)。
-
英文对应:
- 热丝法: Hot Wire Method (最常见和标准的译法)
- 也可称为:Transient Hot Wire Technique (THW, 瞬态热丝法 - 强调其瞬态测量特性), Constant Hot Wire Anemometry (虽然更常用于流体速度测量,但原理相关)。
-
关键特点与应用:
- 瞬态测量: 主要测量温升的瞬态过程,通常测试时间较短(几秒到几十秒)。
- 高精度: 被认为是测量固体、粉末、凝胶和某些液体导热系数的基准方法之一,精度较高。
- 应用领域: 广泛应用于建筑材料(如保温材料、混凝土)、陶瓷、高分子材料、地质材料、复合材料、纳米流体、熔融盐等领域的导热性能测试。
- 标准方法: 该方法是多个国际和国内标准(如 ASTM, ISO, GB)中规定的测量特定材料导热系数的标准方法。例如:
- ASTM D5334: Standard Test Method for Determination of Thermal Conductivity of Soil and Soft Rock by Thermal Needle Probe Procedure (使用类似原理的探针法)。
- ASTM C1113 / C1113M: Standard Test Method for Thermal Conductivity of Refractories by Hot Wire (Platinum Resistance Thermometer Technique) (针对耐火材料的热丝法标准)。
- ISO 8894-1: Refractory materials - Determination of thermal conductivity - Part 1: Hot-wire methods (cross-array and resistance thermometer) (耐火材料导热系数测定标准)。
权威参考来源
- 美国材料与试验协会 (ASTM International): 提供关于热丝法用于土壤、岩石和耐火材料测试的标准规范。访问其官网 (https://www.astm.org/) 可搜索标准号如 D5334, C1113。
- 国际标准化组织 (ISO): 提供关于热丝法用于耐火材料测试的国际标准(如 ISO 8894-1)。访问其官网 (https://www.iso.org/) 可搜索相关标准。
- 美国国家标准与技术研究院 (NIST): NIST 在热物性测量领域(包括热丝法)进行基础研究和提供标准参考材料。其发布的研究报告和指南是重要的权威信息来源。例如,搜索 NIST Publications on Thermal Conductivity Measurement。
- 权威教材与专著: 传热学、材料科学或实验热物理学的经典教材通常会介绍热丝法的原理。例如:
- Incropera, F. P., DeWitt, D. P., Bergman, T. L., & Lavine, A. S. (2013). Fundamentals of Heat and Mass Transfer (7th ed.). Wiley. (经典传热学教材,可能涵盖相关原理)。
- 针对特定材料(如建筑材料、耐火材料)的测试标准专著或手册。
热丝法 (Hot Wire Method / Transient Hot Wire Technique) 是一种基于线热源瞬态传热原理、用于精确测量材料导热系数的标准实验技术,在材料科学和工程领域具有重要地位和广泛应用,其规范可见于 ASTM、ISO 等权威机构发布的标准中。
网络扩展解释
热丝法是一种基于加热金属丝实现特定功能的技术,主要应用于材料沉积和热物性测量两大领域。以下从基本原理、应用场景及技术特点三方面综合解释:
一、基本原理
热丝法的核心是通过电流加热金属丝(如钨丝、钽丝等),使其达到高温状态(通常2000℃以上),利用热丝的热效应或催化效应完成目标反应。具体分为两种模式:
- 热分解/催化分解:在材料沉积中,高温热丝将气体(如CH₄和H₂的混合气体)分解为活性基团,促使金刚石或半导体材料在基材上沉积()。
- 热传导检测:在导热系数测量中,热丝作为加热源和温度传感器,通过测量其温度变化计算材料的热导率()。
二、应用场景
- 金刚石薄膜制备(HFCVD法)
- 通过高温热丝分解含碳气体,在基体表面沉积金刚石晶体结构。氢原子在此过程中选择性蚀除非金刚石相(如石墨),确保金刚石纯度()。
- 半导体材料沉积
- 专利技术中,通过交替加热不同材料的金属丝(如硅、锗),实现多层半导体结构的连续沉积,无需打开反应室()。
- 热物性测量
- 采用热线法(热丝法变体)检测材料导热系数,公式为:
$$
lambda = frac{q}{4pi} cdot frac{ln(t_2/t_1)}{T_2 - T_1}
$$
其中$lambda$为导热系数,$q$为线热源功率,$T$为温度()。
三、技术特点
- 优势:设备简单、适合大面积沉积、可精确控制反应条件()。
- 局限性:假设理想条件(如无限大介质、零热容热丝)导致测量误差,需通过模型修正();金刚石沉积中需避免石墨相竞争()。
总结来看,热丝法在材料科学和热工检测中具有重要地位,其英文对应术语为“Hot Wire Method”或“Heat Wire Method”()。具体应用需根据场景选择不同技术参数和修正方案。
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