通过颗粒堆积形成的分散系统的物理性质极其复杂。颗粒接触形成的堆积层的特殊性使分散系统与一般材料的性质不同，呈现特殊的物理性质，如粮仓效应[1]，分离效果[2]，坍塌和自组织临界现象[3]。在堆积过程中由于颗粒的分散性和颗粒之间相互作用的复杂性，缺少准确的模型来描述颗粒堆积层的传热性能。因此，对颗粒材料堆积层的热传导的相关理论和数值模型的研究必要的。

本文针对颗粒材料堆积层的传热性能，设计了基于防护热板法的导热系数测试实验台，利用成圆率较高的玻璃微珠作为实验对象，通过合理设置实验中的粒径、温度和厚度等影响因素，探究颗粒材料的等效导热系数（导热、对流、辐射相互作用形成的综合导热系数)的变化规律，为颗粒材料传热性能的进一步研究提供数据支持和分析方法。

1.2国内外研究进展

1.2.1国内外对颗粒材料传热性能的研究进展

1.2.2导热系数测量方法研究进展

1.3本文拟研究的主要内容

本课题主要对颗粒材料的导热性能进行研究，以成圆率较高的玻璃微珠作为实验对象。利用导热系数测试仪对玻璃微珠堆积层的导热系数进行测量，主要内容包括：

第一章阐述了本课题的研究背景和意义，以及颗粒材料导热系数的国内外研究现状，同时分析了国内外所使用的导热系数测试方法。

第二章分析防护热板法的基本原理，设计出导热系数测试仪，对测试仪各个部件进行详细介绍，分析实验仪器产生的误差并进行校正。

第三章对实验仪器进行精度验证及重复性验证。

第四章筛选出不同粒径的玻璃微珠，利用控制变量的方法，对不同粒径的玻璃微珠进行导热系数的测量。

第五章总结，分析玻璃微珠堆积层导热率和温度、粒径的关系

2仪器工作原理与总体设计

本章首先介绍了热传导基本理论，然后分析防护热板法的基本测量原理，最后详细阐述仪器的总体设计方案和机械结构。