导图社区 物性导图-视频特性(电学、光学、热学)
这是一篇关于物性导图-视频特性(电学、光学、热学)、光电管比色计实际上是以光电管代替目测,以减少误差的一种仪器测定方法。这种仪器由彩色滤光片、透过光接受光电管和与光电管连接的电流计组成。该仪器主要用来测定液体试样色的浓度,所以常以无色标准液为基准。
编辑于2022-11-17 21:30:48 北京市食品特性
食品质构
食品流变
黏性是流体的固有属性,是运动流体产生机械能损失的根源。当流体运动时,层与层之间有阻碍相对运动的内摩擦力(即阻碍流体流动的能力),流体在运动状态下抵抗剪切变形速率能力的性质。
性质
IFT (Institute of Food Technologists ,美国食品科技协会): 食品的质构是指眼睛、口中的黏膜及肌肉所感到的食品的性质,包括粗细、滑爽、颗粒感等。
ISO (International Organization for Standardization,国际标准化组织): 食品的质构是指力学的、触觉的、可能的话包括视觉的、听觉的方法能够感知的食品流变学特性的综合感觉。
特点
质构是由食品的成分和组织结构决定的物理性质
质构属于机械的和流变学的物理性质
质构不是单一性质,而是属于多种因素决定的复合性质
质构主要是由食品与口腔、手等人体部位的接触而感觉的
质构与气味、风味等化学反应无关
质构的客观测定结果用力、变形和时间的函数来表示
评价术语
硬度:表示使物体变形所需要的力。 凝聚性:表示形成食品形态所需内部结合力的大小。 弹性:表示物体在外力作用下发生形变,当撤去外力后恢复原来状态的能力。 咀嚼性:表示把固态食品咀嚼成能够吞咽状态所需的能量。和硬度性、凝聚性、弹性有关。 胶黏性:表示把半固态食品咀嚼成能够吞咽状态所需要的能量。和硬度、凝聚性有关。 黏性:表示液态-半固体食品受外力作用流动时分子之间的阻力。酥脆性:表示破碎产品所需要的力。 粘附性:表示食品表面和其他物体(舌、牙、口腔)附着时,剥离它们所需要的力。 粒状性:表示食品中粒子大小和形状。 组织性:表示食品中粒子的形状及方向。 湿润性:表示食品中吸收或者放出的水分。 油脂性:表示食品中油脂的质与量。
力学特性
食品的力学形式
又称食品的机械特性,主要反映食品在力的作用下产生变形、振动、流动、破断等宏观现象的内在规律,以及这些规律与感官之间的关系。
相关因素
与食品的生化变化情况有着密切的联系,通过力学性质的测定可以把握食品的品质变化过程/程度
与食品的物化变化情况有着密切的联系,通过力学性质的测定可以明确物理化学因素对食品的影响程度
与食品加工的关系密切。混合、搅拌、筛分、压榨、过滤、分离、粉碎、整形、搬运、输送、膨化、成型、喷雾等,都是给食品材料施加某种力,而使其达到所需的形态
光学特性
颜色
绿色蔬菜以富含维生素C、叶绿素、镁以及叶酸等抗氧化剂而著称,因而在防范心脏病、癌症等方面具有一定效果。
黄色蔬果的特点是β-胡萝卜素、叶黄素等蕴藏量颇丰,蛋白含量高、脂肪低,堪称中老年人的保健佳品。
红色蔬果常是优质蛋白质和许多无机盐、微量元素的来源,但各种维生素相对较少。
蓝色食物代表食品:蓝莓、黑莓、紫薯、紫葡萄、茄子、薰衣草及海藻类的海洋食品(螺旋藻)。色素:花青素、β-胡萝卜素。
光学基础
光速C=λf,E=hλ λ:波长,f:频率 真空中:光速C是定值,λ与f成反比,波长越长,频率越小 E是光子能量,h是普朗克常数(6.626*10-34J.s)
光的反射定律
(1)反射光线和入射光线、界面的法线在同一个平面内,反射光线和入射光线分别位于法线的两侧; (2)反射角等于入射角。
光的折射定律
(1)折射光线跟入射光线和界面的法线在同一个平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧; (2)入射角的正弦跟折射角的正弦之比是一个常量,即n,也称相对折射率。
透明物质
选择性吸收/选择性透射 例如红色玻璃对红、橙色光吸收弱(透过多),而对其他波长光吸收强,故当绿光或者蓝光投入红色玻璃片时,呈现非透明现象
非透明物质
完全吸收或散射可见光 例如白色物质对各种波长的光反射都很强,有色物质对可见光的选择性反射显著。
镜面反射
当一束平行光触及光滑物体表面时,光线则发生规律性反射,反射后的光线也相互平行,这种规律性反射称为光的单向反射或镜面反射。
漫反射
相对于光滑界面上发生的单向反射或镜面反射而言,漫反射是指光线射向粗糙表面时,由于物体的线度远大于光波波长,出现无规则地向各个方向反射的现象,是人眼能看清物体整体及细节的前提。(电影屏幕、粉笔字、毛玻璃)
散射
是由于介质中存在的微小粒子(异质体)或者分子对光的作用,使光束偏离原来的传播方向而向四周传播的现象。光线照射到粒子时,如果粒子小于入射光波长,则发生光的散射,这时观察到的是光波环绕微粒而向其四周放射的光,称为散射光或乳光。如:丁达尔现象
色散
白光通过玻璃三棱镜后,出现彩色光带,称为光的色散现象。其原因在于透明介质对于不同波长的光波(不同颜色)有不同的折射率。
光度学
是在可见光范围内,使人眼产生的总的目视刺激的度量,包括光辐射能的客观度量人眼视觉的生理和感觉印象等生理因素,涉及生理学和心理学的概念。
视见率
各色光的频率不同,眼睛对各色光的敏感度也有所不同,人眼对不同波长光的反应灵敏度是频率的函数,称为光谱光视效率函数,也称为视见率。
正常视力的观察者,明视觉时对频率550nm的绿色光最敏感;暗视觉时对490nm的青蓝光最为敏感。
视觉强度
辐射能通量虽然是一个反映光辐射强弱程度的客观物理量,但是,它并不能完整地反映出由光能量所引起的人们的主观感觉——视觉的强度(即明亮程度)
2量4度
辐射能通量
光源所发出的光是向所有方向辐射的,对于在单位时间里通过某一面积的光能(辐射能)
通量:在流体运动中,通量表示单位时间内流经某单位面积的某属性量,是表示某属性量输送强度的物理量
光的传播过程也就是能量的传递过程,发光体(光源)在发光时要失去能量,而吸收到光的物体就要增加能量。 发光体在单位时间内辐射出来的光(包括红外线、可见光和紫外线)的总能量就是光源的辐射通量。
光通量(Φ)
按照CIE规定的人眼的视觉特性来评价的辐射通量的导出量。 指人眼所能感觉到的辐射功率,它等于单位时间内某一波段的辐射能通量和该波段的相对视见率的乘积。
光通量与辐射能通量的关系
Km为常数,为光谱光视效能的最大值;Vλ为国际照明委员会(CIE)规定的标准光谱光视效率函数;Eλ为光谱强度;λ为光谱光视效率; 光通量的单位是lm(流明, Lumen)。
尽管光通量与辐射通量的量纲相同,但是,光通量与辐射通量是两个不同的光学概念:辐射通量是一个辐射度学概念,是一个描述光源辐射强弱程度的客观物理量。 而光通量是一个光度学概念,是一个属于把辐射通量与人眼的视觉特性联系起来评价的主观物理量。
光强度(I)
指光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量。单位:坎德拉(candela, cd)
光亮度(L)
表示发光面明亮程度,即从一个表面反射出来的光通量。是发光表面在指定方向的发光强度与垂直于指定方向的发光面的面积之比。单位:坎德拉/平方米(cd/m2)
光照强度(照度,E)
投射在某一受光点单位面积上的光通量。单位:勒克斯(lx, lm/m2)
光出射度(M)
表示某发光点单位面积上的光通量。单位:勒克斯(lx, lm/m2)
色度学
是研究人的颜色视觉规律、颜色测量理论与技术的科学。它是一门本世纪发展起来的,以物理光学、视觉生理、视觉心理、心理物理等学科为基础的综合性科学。
理想物体
纯黑
理想的完全吸收的物体﹐其反射率为0。
纯白
理想的完全反射的物体﹐其反射率为100%。
表色系统
CIE 1931 RGB表色系统
确立了RGB三基色(三原色):波长为700.0nm的红光(R),波长为546.1nm的绿光(G)和波长为435.8nm的蓝光(B),其他表色系统一般都从RGB表色系统转换而来。 标准白光(E)的三基色光通量配比为1:4.5907:0.0601
三原色光中任意两种色光等量相加,则成为三原色光中另一种色光的互补色 (红+蓝=品红(绿的互补色))
可以用3种精心选择的单色光来刺激视锥细胞,模拟出人眼所能感知的几乎所有的颜色(例如红绿光的混合光,和单色黄光,刺激视锥细胞产生的视神经信号是等效的
HSL表色系统---表征物体颜色的三个角度(维度)
色调/色相
指不同颜色之间质的差别,是可见光谱中不同波长的电磁波在视觉上的特有标志。 光源的色调决定于辐射的光谱组成对人眼所产生的感觉,物体的色调决定于辐射的光谱组成和物体表面所反射(透射)的各波长辐射的比例对人眼所产生的感觉。
饱和度
表示彩色的纯度(彩度),表示颜色中所含彩色成分的比例。彩色比例越大,该色彩的饱和度越高,反之则饱和度越低,白光的饱和度等于零。可见光谱的各种单色光是最饱和的彩色。
色调和饱和度总称为色品(色度)
明度
是指色彩的明暗程度,通常用反光率表示。反光率越大,彩色光的亮度愈高,人眼就愈感觉明亮,即有较高的明度
把色相(Hue)、饱和度(Saturation)和亮度(Lightness)三个属性整合到一个圆柱中,就形成了 HSL 色彩空间模型。 HSL 圆柱中的任意一个点,都对应了一种颜色。圆环上的度数代表了颜色的色相,离中轴的距离代表了颜色的饱和度,点的高度则对应了颜色的亮度。
CIE 1976(L*a*b*)色彩空间
L分量用于表示像素的亮度,取值范围是[0,100],表示从纯黑到纯白
a表示从红色到绿色的范围,取值范围是[127,-128]
b表示从黄色到蓝色的范围,取值范围是[127,-128]
a*、 b* 、 c* 绝对值越大,色彩越饱和,越纯正。
其他表色系统
孟塞尔(Munsell)表色系统
CIE 1931 XYZ 表色系统
CIE 1976(L*u*v*)颜色空间
Hunter 1948 L, a, b(与CIE1976L*a*b*区别)
黑体
任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的,也就是具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关,因而被称之为热辐射。为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律,物理学家们定义了一种理想物体:黑体(black body),以此作为热辐射研究的标准物体。
性质
黑体是指入射的电磁波全部被吸收,既没有反射,也没有透射(有向外辐射)。 自然界不存在真正的黑体,但许多地物是较好的黑体近似( 在某些波段上)。
根据基尔霍夫辐射定律(Kirchhoff),在一定温度下,黑体必然是辐射本领最大的物体,可叫作完全辐射体。
黑体是一种理想的热辐射体,它的辐射程度只与它的温度有关。
色温
把黑体加热到不同温度所发出的不同光色来表达一个光源的颜色,称作光源的颜色温度
发光物质
光源
指可观察的产生辐射功率的物体,如太阳,灯等,是实物
标准光源
用人工光源来实现CIE标准照明体的相对光谱功率分布,以满足色度学的应用需要。
为了较为准确和规范地描述色调,CIE制定了4种标准光源,以实现标准照明体,统一色调值。
分类
标准光源A : 色温2856K的充气钨丝灯,颜色偏黄
标准光源B : A光源加一组特定的戴维斯-吉伯逊液体滤光器﹐以产生相关色温4874K的辐射。光色接近中午日光
标准光源C: A光源加另一组特定的戴维斯-吉伯逊液体滤光器﹐以产生相关色温6774K的辐射。光色相当于有云的天空光
常用的是C光源和D65光源 我国以D65为标准光源(国际标准人工日光,色温:6500K,功率:18W)
标准照明体D: CIE尚未推荐出相应的标准光源。
照明体
指特定的“光谱功率分布”,这一光谱功率分布不一定必须由一个具体的人工光源来提供,也不一定能够由光源来实现。
分类
标准照明体A---代表绝对温度2856K(1990年国际实用温标)的完全辐射体的辐射。
标准照明体B---代表相关色温约为4874k的直射日光。它的光色相当于中午的日光。
标准照明体C---代表相关色温约为6774K的平均昼光。它的光色近似于阴天的天空光。
标准照明体D---代表各时相日光的相对光谱分布,这种光也叫典型日光或重组日光。
标准照明体E---在可见光波段内的光谱功率为恒定值的照明体,又称为等能光谱或等能白光。是一种人为规定的相对光谱功率分布,实际中是不存在的。
应用
颜色的测定
目测比色法
标准色卡对照法
采用国际上出版的标准色卡(一般都是根据色彩图制定)。
用标准色卡与试样比较颜色时,光线非常重要。一般要求采用CIE所规定的标准光源。光线的照射角度也要求为45º。 标准比色卡目测法在食品上常用的有谷物、淀粉、水果、蔬菜等规格等级的鉴定。
标准液测定法
主要用来比较液体食品的颜色,其中标准液多用化学药品溶液制成。例如橘子汁颜色管理中,采用重铬酸钾溶液作标准色液。
仪器
罗维朋比色计
仪器测定法
光电管比色计
光电管比色计实际上是以光电管代替目测,以减少误差的一种仪器测定方法。这种仪器由彩色滤光片、透过光接受光电管和与光电管连接的电流计组成。该仪器主要用来测定液体试样色的浓度,所以常以无色标准液为基准。
仪器
光电管比色计
分光光度计法
主要用来测定食品样品对各种波长光线的透过率,以光谱吸收曲线反映物质的信息: 1)液体中吸收特定波长的化合物成分; 2)测定液体浓度; 3)作为颜色的一种尺度,测定某种呈色物质的含量(叶绿素等)
仪器
分光光度计
光电反射光度计(色度仪/色差仪)
广泛应用于塑胶、印刷、油漆油墨、纺织、印染服装等行业的颜色管理领域,根据CIE色空间的Lab,Lch原理,测量显示出样品与被测样品的色差△E以及 △Lab值。
仪器
手持色度仪
全自动色度仪
原理
L*为亮度系数,取值范围是[0,100],表示从纯黑到纯白;a*表示从红色到绿色的范围,取值范围是[127,-128];b*表示从黄色到蓝色的范围,取值范围是[127,-128]。
色差
色差ΔE的单位是NBS(美国国家标准局的缩写), ΔE=1时,称为1个NBS色差单位
L*为米制明度,a*、b*为米制色品,对于被测样品2和标准样品1而言: 明度差ΔL*=L2*-L1*,色品差Δa*=a2*-a1*, Δb*=b2*-b1* 当 ΔL*>0时,说明样品色比标准色浅,明度高,反之则低; 当 Δa*>0时,说明样品色比标准色偏红,反之则偏绿; 当 Δb*>0时,说明样品色比标准色偏黄,反之则偏蓝。
比较
NBS单位 0~0.5 0.5~1.5 1.5~3.0 3.0~6.0 6.0~12.0 12.0以上 色差感觉值 痕迹 轻微 可差距 可识别 大 非常大
利用食品的光透过特性,测定光密度差ΔD; 例如蔬果成熟的测定 利用食品的光反射特性; 利用微波、核磁共振技术; 机器视觉技术; 光学无损检测技术; 例如水果品质的高速实时监测与分级技术 生物超弱发光技术; 光子成像探测技术; 激光共聚焦显微镜技术; 光谱技术:紫外可见分光光度计、荧光光度计、激光粒度仪、拉曼光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪等
光物性基本概念
透光率T
吸光度A
光密度D
吸光度=光密度
反射光密度Dr
光学第三定律:朗伯-比尔定律
内容
光被透明介质吸收的比例与入射光的强度无关; 被吸收的光能与光路中吸光的分子数成正比; 在光程上每等厚层介质吸收相同比例值的光。
公式
D=A=lg(1/T)=Kbc
A为吸光度,T为透射比(透光度) D为光密度 K为摩尔吸收系数:它与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关 c为吸光物质的浓度,b为吸收层厚度(即光程)
光的透过性
仪器
检测食品的光透过性的仪器典型构造由光源、光谱分离器、光波检测器、示波器、记录仪组成。例如差分仪-----测定光密度差ΔD。
红外光谱
红外吸收光谱是由分子不停地作振动和转动运动而产生的,分子振动的能量与红外射线的光量子能量正好对应,因此当分子的振动状态改变时,就可以发射红外光谱,也可以因红外辐射激发分子振动而产生红外吸收光谱。
通常将红外光谱分为三个区域:近红外区(0.75~2.5μm)、中红外区(2.5~25μm)和远红外区(25~300μm)。
仪器
LUMiSizer®全功能稳定分析仪
激光粒度仪
光学法微流变仪
电学特性
电介质的极化
宏观本质
外电场作用下,电介质显示反向电场的现象
分类
无极分子的极化
(原子)离子型电介质的极化
在外加电场存在时,组成介质(离子组成的分子)的正负离子产生相对位移而形成感应偶极矩的现象为离子位移极化。
空间电荷极化
空间电荷极化常常发生在不均匀介质中。 如果电介质由不均匀的材料组成,在外电场作用下,介质中自由载流子(电子或正负离子)在宏观移动过程中,可能被介质中的陷阱或在界面上被俘获,因而在界面的区域有空间电荷积聚;于是,在这些电荷分布不均匀区域形成电偶极矩,称为界面极化或空间电荷极化。
电子位移极化
在外加电场存在时,本来处于重合中心的外围电子云(负电荷) “重心”发生了偏离,形成了一个电偶极子。分子电偶极矩的方向沿外电场方向。在外电场下产生的电偶极距称为感生电矩。对于一块电介质整体,由于介质中每一分子形成了电偶极子,沿电场排列。那么在介质与外电场垂直的端面也会形成极化电荷。这种极化就是电子位移极化。
有机分子的极化
取向极化
食品中含量较多的有极分子,如水。虽然它们具有固有电矩,但由于分子不规则的热运动,在无电场施加的电介质中,所有分子固有电矩矢量和互相抵消,宏观上不产生电场。 但处于电场中时,分子电矩就会转向外电场方向。虽然分子热运动会使这种转向不很完全,但总体排列也会使介质在垂直于电场方向的两端面产生极化电荷,这样的极化称做取向极化/转向极化,也称为偶极子极化。
定义
电介质插入电场中后,由于同号电荷相斥、异号电荷相吸的结果,介质表面也会出现与各自贴近极板电荷相反的电荷分布。这种电介质在外加电场作用下显电性的现象称做电介质的极化,表面上出现的电荷称做极化电荷。 电介质的极化会产生相反电场,因而使电场中两电荷间的作用力减小,对外加电场有消弱作用。例如使充满电介质的电容器极板问的电位差减小,电容量增大。
介电常数
相对介电常数
表征电介质在电场作用下极化程度的物理量,表明了材料提高电容器电容量的能力,也反映了材料中不自由的电子在外加电场下电极化从而削弱外场的能力,相对介电常数越大,消弱能力越强。
气体介电常数
气体分子间的距离很大,密度很小,气体的极化率很小,一切气体的相对介电常数都接近1。 气体的介电常数随温度的升高略有减小,随压力的增大略有增加,但变化很小。
液体介电常数
非极性和弱极性电介质:属于这类的液体电介质有很多,如石油、苯、四氯化碳、硅油等。它们的相对介电常数都不大,其值在1.8~2.8范围内。介电常数和温度的关系和单位体积中的分子数与温度的关系相似。
偶极性电介质:这类介质的相对介电常数较大,其值在3~80范围,能用作绝缘介质的εr值在3~6左右。此类液体电介质用作电容器浸渍剂,可使电容器的比电容增大,但通常损耗都较大。
介电损耗
将平板电容器两极板间充以电介质,在高频电场作用下电介质极化,极性分子在电场中不停地作取向运动,产生分子间摩擦和碰撞,将消耗的电能转化为热能,这种消耗就叫做介电损耗。
介电损耗的大小既与电场强度大小有关,还有电场频率有关
介电松弛
电介质的极化是一个弛豫过程,从施加电场到达极化平衡需要一定的时间,这个滞后的时间用松弛(弛豫)时间描述。电介质在外电场作用后,从非极化状态到极化平状态的过程称为介电松弛(介电弛豫)。 松弛时间的倒数称为介电质的特征频率
电导G
导体导电的能力称,是电阻的倒数。G=1/R=I/U
影响因素
导体材料自身性质、导体大小、形状以及导电时的端点位置
电导率
用来表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能越强,反之越小。在数值上,电导率是电阻率的倒数,单位是西门子/米(S/m)
影响因素
温度、物体的性质、离子浓度及水的性质
两者区别:电导是对具体导体而言,除了与导体材料自身性质有关,还与导体大小、形状以及导电时的端点位置有关,而电导率仅与物体的性质有关。
应用
静电场处理
静电分离
静电熏制
直流电应用
电泳
电浮选
电渗透
电渗析
交流电应用
通电加热
电渗透脱水
通电加热
电脉冲杀菌
微波加热
高压电场干燥
交流高场强杀菌
食品电阻抗测定
电磁波的应用
电离辐射
当高能辐射(量子能量104-106eV以上,如α射线、γ射线、β射线、中子射线等)时,还能引起强烈的离子化作用,称为电离(区分化学电离),这种辐射称为电离辐射。
作用
生物学效应:杀菌、杀虫作用,果树发育异常,抑制马铃薯、洋葱等生根发芽,延缓香蕉、西红柿后熟,促进桃子、柿子成熟等
化学效应:增加干制食品的复水性,提高小麦面粉加工面包的性能,改进酒的品质,促进蛋白质、淀粉等的变性,提高酶的活性等
微波加热
原理:利用水分子微波域内极化后快速运动产摩擦热
特点
微波加热的即时性
微波加热的整体性/均匀性
微波加热的选择性
微波加热能量利用的高效性
微波加热安全、卫生、无污染,具有很强的杀菌能力
优点
时间短、速度快
低温杀菌保持营养成份和传统风味
节约能源
表面和内部都同时进行
便于控制
设备简单,工艺先进
改善劳动条件,节省占地面积
存在的问题
微波加热不均匀
微波对人体的影响
微波杀菌破袋
变色问题
不能放进微波炉的食物/器具
鸡蛋
水
金属餐具/锡纸
水果
部分塑料
封闭容器:牛奶盒子,封口塑料袋
空转
近红外线加热
λmax*T=b
优势
食品不接触热源或传热介质就可以直接加热;
在食品周围保持低温状态下,可对食品进行加热;
加热可以不受食品周围气流影响;
加热速度快,效率高;
远红外的光子能力比紫外线、可见光都要小,故而一般只产生热效应,不产生物质的化学变化,能较少对食品营养成分和风味的损失
热学特性
基本物理量
温度
是表示物体冷热程度的物理量。微观上,从分子运动论的观点来看,温度是物体内部大量分子无规则热运动剧烈程度的体现(温度是分子平均动能的标志)。
热量
热量是能量变化的一种量度。是指几个物体或物体内的几个部分之间在某一段时间内进行热传递过程中,物体(或物体的某一部分)转移内能的多少。
热学
是物理学的一个重要部分。它专门研究热现象的规律及其应用。
热力学
它是研究热现象中物态转变和能量转换的学科。由观察和实验总结出热现象的规律,构成热现象的宏观理论。
热运动
是物质的一种运动形式。宏观物体内部大量微观粒子(如分子、原子、电子等)永不停息的无规则运动称为热运动。它是物质的一种基本运动形式。
比热容
使单位质量食品材料温度升高1k所需吸收(或降低1k所需释放)的热量,J/(kg . k)
焓H
对一定质量的物质,焓定义为H=E+pV,式中E为物质的内能,p为压力,V为体积。焓是一定质量的物质在一定压力下由一种状态变为另一种状态的描述,是物体的一个热力学能状态函数,即热函焓的增量便等于在此过程中吸入的热量。
焓值是相对值,规定食品材料在-40℃ 冻结状态下的焓值为0
热导率λ
又称导热系数(or导热率),是材料传递热量性能的量度。是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1K , 在1秒内,通过1平方米面积传递的热量。符号为λ,单位是W/(m.K)。
导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料,导热系数较小。
是表征传递热量的能力。
热扩散系数a
在物体受热升温的非稳态导热过程中,进入物体的热量沿途不断地被吸收而使局部温度升高,直到物体内部各点温度全部相同为止。 热扩散系数a是研究非稳态传热的重要物性,是物质内部热扩散的能力(温度趋于均匀一致的能力)。
热扩散系数表现的是物体的温度扩散能力,即一个物体使自身达到稳态的能力。热扩散系数越小的物体局部的高温扩散到低温区的时间越长。
是表征传递温度变化的能力。
应用
常用热分析仪
差示扫描量热仪(DSC):测量物质热流与温度的关系
热重分析仪(TGA):测量物质质量变化与温度的关系
热机械仪(TMA):测量物质形变与温度的关系
动态热机械仪(DMA):测量物质的粘弹性与温度的关系