本发明涉及隔热材料测试，特别地，涉及一种隔热材料的多维度评价装置。此外，本发明还涉及一种隔热材料的多维度评价方法。
背景技术：
1、导热系数是隔热材料一项重要的热物理性能指标，其值大小与材料类型、结构、温度和测试气氛密切相关。现有的隔热材料的导热系数测试方法通常采用稳态测量法，包括热流计法、保护平板法和圆管法等。稳态测量法基于一维稳态导热原理，具有可直接、准确的获得热导率的绝对值等优点，并适于较宽温区的测量。但现有的高温热导率测试装置在测试过程中存在横向热损失严重，即边缘漏热问题，会影响一维稳态导热模型的建立，扩大测定的数据误差。同时高温下试样厚度变化等问题使测得的导热系数误差较大、数据不准确。
2、隔热材料通常应用于中高温环境下，随着使用温度的不同其热导率差异较大，因此中高温下隔热材料的导热系数的测试是表征材料是否满足其应用条件的重要参数。但现有的高温热导率仪测试装放样过程，一般为升温前装样、降温后再取样，并且装样过程一般需要人工填堵保温材料减少漏热，因此使得试样装填操作过程复杂、无法实现高温下取放样等，使得测试周期长、成本高。
3、此外，随着航空航天等特殊领域的不断发展，隔热材料的应用日趋广泛，使用环境不断拓展，包括常压大气、低气压大气、真空以及惰性气氛等气氛条件。但现有的高温热导率仪真空压力控制精度差、可控范围窄，难以准确模拟实际使用工况。
技术实现思路
1、本发明提供了一种隔热材料的多维度评价装置及其方法，能够为待测样品提供广范围的变压力、变气氛（空气、惰性气氛）的高温导热系数测定；采用超低热导可移动装配式保温腔，极大程度减小测试过程中边缘漏热问题，使测试状态更加趋于一维稳态传热，同时可实现高温下的快速取放样，可省去一般热导率仪复杂的取放样过程（装棉、塞棉等）并实现连续测样；该装置可最大程度模拟隔热材料的使用工况，对待测材料的最高使用温度、隔热效果进行全面、准确的评估以满足本领域的迫切需求。以解决现有隔热材料测试，存在边缘漏热，试样装填操作过程复杂、无法实现高温取放样，测试环境单一的技术问题。
2、根据本发明的一个方面，提供一种隔热材料的多维度评价装置，包括：密封实验腔体，用于装载待测样品并为待测样品提供密封的腔体环境；气氛环境控制装置，与密封实验腔体连接，用于为密封实验腔体的内腔提供实验所需要的气氛环境；密封实验腔体布设有呈固定布设的用于承载并贴合待测样品的热面并为待测样品的热面提供恒定的热面温度的热面组件、呈活动布设的用于压盖贴合在待测样品的冷面并为待测样品的冷面提供恒定的冷面温度的冷面组件以及呈活动布设的用于从待测样品的侧向夹持贴合待测样品的保温夹持装置；密封实验腔体还设有用于方便将待测样品放入至预设位置并密封或将预设位置的待测样品取出的放样口。
3、进一步地，保温夹持装置包括多组活动夹持单元，活动夹持单元包括动力源、布设于动力源的动力输出端的移动臂以及布设于移动臂的自由端的保温块体，通过动力源驱使移动臂运动进而带动保温块体运动；远离放样口布设的第一组活动夹持单元的动力源采用驱使移动臂轴向移动的轴向驱动装置；靠近放样口布设的第二组活动夹持单元的动力源采用轴向驱动装置与升降驱动装置的组合驱动装置，轴向驱动装置布设于升降驱动装置的动力输出端，移动臂布设于轴向驱动装置的动力输出端。
4、进一步地，第一组活动夹持单元的保温块体采用凵形结构，第二组活动夹持单元的保温块体采用一形结构，凵形结构与一形结构相匹配并对扣形成口形结构，以从侧向四周贴合于待测样品。
5、进一步地，冷面组件包括用于从保温夹持装置围合形成的腔体上开口伸入并压盖贴合于待测样品的冷面的测试头以及布设于密封实验腔体内腔上方且动力输出端连接测试头的升降结构。
6、进一步地，密封实验腔体外还布设有恒温冷却装置；测试头包括金属框架以及布设于金属框架上的水冷腔，水冷腔通过管道与恒温冷却装置相连，水冷腔用于与待测样品的冷面贴合，进而对待测样品的冷面进行高温保护并为待测样品的冷面提供恒定的冷面温度。
7、进一步地，热面组件包括固定于密封实验腔体内腔下部的用于承载待测样品并与待测样品的热面贴合的均热板以及布设于均热板下方的加热板，加热板通电以释放恒定的热量并经由均热板向待测样品的热面均匀施热。
8、进一步地，加热板包括板体支架以及布设于板体支架上的多个u型硅钼棒，u型硅钼棒靠近板体支架的其中一个板边布设且u型硅钼棒的开口端朝向相邻的一个板边布设而u型硅钼棒的弧形端朝向另一相邻板边布设，多个u型硅钼棒在板体支架的周向上呈旋转对称排布且远离板体支架的中心排布，以使热量由加热板经均热板传递至待测样品的热面时，由四周到中心呈均匀传递，从而使待测样品在测试时更接近一维稳态传热状态。
9、进一步地，气氛环境控制装置包括真空泵以及气源，真空泵和气源分别通过气管连接至密封实验腔体，气管上布设于气体控制阀；真空泵包括旋片式真空泵和分子泵，旋片式真空泵用于提供低真空测试环境，旋片式真空泵与分子泵共同工作提供高真空测试环境；气源包括空气供应装置、氮气供应装置和惰性气体供应装置中的至少一个。
10、进一步地，多维度评价装置还包括数据采集控制装置，数据采集控制装置包括计算机和采集转换模块，数据采集控制装置还包括热流计、热电偶、真空计、电子气体流量计、测力传感器和测厚传感器中的至少一个；热流计布设于冷面组件的测试头的中心区域；热电偶分布于待测样品的热面和/或冷面的中心区域，以测量待测样品的热面平均温度和/或冷面平均温度；真空计和电子气体流量计分别布设于气氛环境控制装置连通至密封实验腔体的气管上；测力传感器布设于冷面组件的升降组件上；测厚传感器布设于冷面组件的内侧壁面上；热流计、热电偶、真空计、电子气体流量计、测力传感器和测厚传感器中的至少一个分别与数据采集转换模块相连，气氛环境控制装置、热面组件、冷面组件、保温夹持装置、数据采集转换模块分别与计算机相连。
11、根据本发明的另一方面，还提供了一种隔热材料的多维度评价方法，包括以下步骤：s100、将待测样品经放样口置于均热板和测试头之间，并使待测样品的热面贴合均热板；s200、控制保温夹持装置夹紧待测样品的外周；s300、对测试头设置预设压力值后下压并贴合待测样品的冷面；s400、根据实验需要，确定并控制冷面温度、热面温度、热面升温速率、真空压力及气氛种类；s500、等待热面温度达设定值并稳定预设时间后，数据采集控制装置开始测试并记录数据，包括待测样品的厚度、冷面温度、热面温度、热流值和真空压力大小，当记录的数值稳定后即测试状态达一维稳态传热，数据采集控制装置根据一维稳态傅里叶传热公式
12、；
13、式中，为热导率；为通过样品的热流量，单位为；为样品厚度，单位为；为样品冷、热面温差，单位为；为热流计常数，由已知导热系数材料标定得出；自动测算有效数据，当有效数据达5-10个时计算有效数据的平均值，进而得到最终的热导率结果。
14、本发明具有以下有益效果：
15、本发明隔热材料的多维度评价装置，采用封闭式的密封实验腔体为待测样品提供密封的测试环境；通过气氛环境控制装置为密封实验腔体提供气氛环境，可以通过真空泵与气源的配合实现多种气氛环境的转换，可以根据需要提供真空环境、氮气环境、低氧环境、空气环境、惰性气体环境等等；采用热面组件承载并贴合待测样品的热面，为待测样品的热面提供相匹配的升温梯度以及热面温度；通过保温夹持装置对待测样品的四周进行压紧贴合，以避免待测样品在测试时发生边缘漏热的问题，从而确保一维稳态导热模型的建立，确保测定的数据准确性；通过冷面组件从上方压盖贴合在待测样品的冷面上，为待测样品的冷面提供相匹配的恒定的冷面温度，同时对待测样品的冷面进行热保护，并且冷面组件与热面组件上下配合的夹持，进而避免待测样品在高温下的样品厚度发生改变，使测得的待测样品的导热系统误差小、数据准确；在密封实验腔体的对应于待测样品放置的部位设置放样口，在测试过程中确保放样口的密封以实现密封实验腔体的整体密封，在测试完毕后，可以在高温时直接实现取样和放样，进而缩短测试周期、降低成本；具体地，打开放样口，控制保温夹持装置朝向放样口的一侧松开并抬升以让出放样通道，通过放样口将测试完毕的样品取出，并将新的待测样品放入，控制保温夹持装置复位夹持待测样品，然后密封放样口，即可进行下一批次的待测样品的测试。能够为待测样品提供广范围的变压力、变气氛（空气、惰性气氛）的高温导热系数测定；采用超低热导可移动装配式保温腔，极大程度减小测试过程中边缘漏热问题，使测试状态更加趋于一维稳态传热，同时可实现高温下的快速取放样，可省去一般热导率仪复杂的取放样过程（装棉、塞棉等）并实现连续测样；该装置可最大程度模拟隔热材料的使用工况，对待测材料的最高使用温度、隔热效果进行全面、准确的评估以满足本领域的迫切需求。
16、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
1.一种隔热材料的多维度评价装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的隔热材料的多维度评价装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的隔热材料的多维度评价装置，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的隔热材料的多维度评价装置，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的隔热材料的多维度评价装置，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的隔热材料的多维度评价装置，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的隔热材料的多维度评价装置，其特征在于，
8.根据权利要求1至7中任一项所述的隔热材料的多维度评价装置，其特征在于，
9.根据权利要求1至7中任一项所述的隔热材料的多维度评价装置，其特征在于，
10.一种隔热材料的多维度评价方法，其特征在于，采用权利要求1至9中任一项所述的隔热材料的多维度评价装置，包括以下步骤：
