主要内容引自GB 10295—2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定一一热流计法》。叙述了使用热流计装置测定板状试件稳态传热性质的方法和传热性质的计算。本方法是根据被测试件与标准试件热阻相比较而得出的一种间接或相 对的方法。
GB 10295—2008 等同采用ISO 8301: 1991(E)《绝热——稳态热阻及有关特性的测定一热流计法》。
概述
（1）原理
①当热板和冷板在恒定温度和恒定温差的稳定状态下，热流计装置在热流计中心测量区域和试件中心区域建立一个单向稳定热流密度，该热流穿过一个（或两个）热流计的测量区域及一个（或两个接近相同）的试件的中间区域。
②本方法是间接或相对的方法，由测试试件的热阻和标准试件热阻比值而得。标准试件的热阻必须用ISO 8302防护热板法测定。
③在试件和热流计的整个区域内无法获得理想的单向热流密度。因此，必须给出下列注意事项：
a. 试件和热流计边缘热损失问题；
b. 标准试件和被测试件的热性能和几何尺寸（厚度）的差别；
c. 防护热板法测定标准试件热阻和用标准试件标定热流计装置之间（如果有）温度边界条件的差异。
④假定测量区域具有稳定的热流密度，并有稳定的温差ΔT和平均温度T_m。用标准试件测得的热流量围为Φ_s、被测试件测得的热流量为Φ_u，则标准试件热阻R_s和被测试件热阻R_u的比值为：
        
从上式可计算出R_u。
⑤如果满足确定热导率的条件，且试件厚度d已知，可算出试件的热导率。
⑥本方法的应用受以下因素的限制：
a.仪器产生单向稳定热流密度的能力；
b.测量温度、厚度和热流计产生的电动势等数据的准确度。
⑦此外，试件也限制了本方法的使用，如试件的厚度不完全相同（在双试件装置中）或试件表面不够平坦、平行等。
（2）装置的限制   装置的使用受到许多有关标定和试件厚度因素的限制。
①有关标定的限制。装置不应在标定温度以外的其他温度使用。如果在某个温度范围内建立了标定曲线，就不允许使用外推法。
在使用装置测量与标定时差不多的热流密度时要特别注意，它不仅与被测材料的类型有关，还与试件厚度和试验温差有关。
②试件厚度的限制
a.总则。为了限制边缘热损失的影响，试件的组合厚度，即热流计和试件的厚度或冷热板间的距离应该受到限制。由于防护热板法的边缘热损失已经估算出，因此必须根据防护热板法中试件的几何尺寸选择本方法中试件的几何尺寸。
边缘绝热材料及试件周围环境温度对边缘热损失也有影响。
b.冷热板间的最大间距。热板和冷板间允许的最大间距为D_t，该值与热流计一边的长度L、热流计测量区域的长度L_m、非测量区域的宽度（L-L_m)、热流计的结构和被测试件的性能都有关。目前还没有合适的理论依据预测试件允许的最大厚度，因此用防护热板法的分析结果作指导是必要的。
在单试件对称方案中，试件厚度的最大值增加50%，和双试件的对称方案一致。如果试件厚度超过装置极限，那么就应该用装有更大的板的装置或防护热箱法做试验。
c.最小厚度。试件的最小厚度由（2)③中的接触热阻决定。在要求热导率或热阻系数时，试件最小厚度也受厚度测量仪器准确度的限制。
③接触热阻的限制。当测试硬质试件时，如试件的材料较硬，冷、热板间的压力不能使试件产生很好的形变而导致试件与冷热板不能很好地接触，甚至试件和装置面板（表面不是十分平）表面的微小不均匀都会造成试件和冷热板、热流计的工作表面之间的接触热阻不均勻分布。
这将导致试件内的热流分布不均匀，从而产生热场变形；如果没有专业技术支持，将难以精确地测量表面温度。
（3）试件的限制
①热阻、热导率或传递系数
a.试件的均匀性。测量非均质试件热阻或热导率时，试件内和测量区域表面的热流密度可能既非单向又不均勻，试件中的热场扭曲会导致严重误差。试件中靠近计量区域的部分，尤其在这个区域边缘的不均匀性影响最大，因此很难给出在这种情况下本方法适用性的指南。最大的风险是由于热流计中温度分布不均产生的边缘热损失误差会随着试件中不均匀性的位置变化以不能预料的方式变化，从而导致稳态热阻及有关特性的测定(热流计法）测定过程中（4)提出的所有检查可能受到系统误差的影响，而这些系统误差掩盖了不同测定的真实差别。
在某些试件中，在微小距离上可能会出现结构变化。许多绝热材料都是这样。
在另一些试件中，试件与冷、热板接触的表面及试件与热流计接触的表面之间可能存在直接的热短路。当与试件表面接触的导热较快材料被低热阻通道连接时，影响最大。
b.温差的影响。热阻或热导率可能是试件两面温差的函数。在报告中必须说明报告值可应用的温差范围或者清楚地注明报告值用单一温差测定的。
②试件的平均热导率。为了测定试件的平均热导率或热阻系数（或表观热导率），应满足(3)①的要求。试件应是ISO 9251《绝热——传热条件和材料性能——词汇》中定义的热均质体或均质多孔体。均质多孔体是指任何非均质部分的尺寸小于试件厚度的1/10,另外，在任意平均温度，热阻都与试件温差无关。
材料的热阻取决于所有相关的热传递过程。热传导、辐射和对流是主要机理。然而，这三者之间相互作用会产生非线性影响。因此，尽管人们对最基本的机理研究理解得十分透彻，但实际分析或测量时仍很困难。
热传递过程的程度取决于试件两侧的温差。对于许多材料、产品和系统，在典型使用的温度差时会发生复杂的关系。此时，使用平均热导率并且确定其在一定温差范围内的近似关系是比较合适的。还有一些试件虽然满足均质要求，但却是各向异性的，如平行于试件表面方向与垂直于试件表面方向两者测得的热导率不同。这可能会导致较大的不平衡和边缘热损失。
③材料的热导率、热阻系数和表观热导率
a.总则。为了测定材料的热导率或热阻系数，应满足（3)②的要求。另外，必须有足够的抽样以保证材料是均质或均质多孔的，这样测量才具有代表性。试件厚度必须大于某一厚度， 该厚度是指当材料、产品或系统的厚度增加时， 其传递系数增加不会超过2%所对应的厚度。
b.与试件厚度的关系。试件中包含的传热过程中，只有传导产生的热阻与试件的厚度成正比，其他传热过程的关系较复杂。试件越薄、密度越小，热阻越与传导以外的过程有关。因而测定结果与试件厚度有关，不能满足热导率和热阻系数定义的要求。
对于这类材料，测定应用条件下的热阻是合适的。可以认为所有材料都存在厚度的下限，低于该厚度时，试件有独特的热性能而不是材料的热性能。因此需要通过测量获得这个最小厚度值。
测定材料传热性能定义的最小厚度。如果不知道能够确定材料表观热导率的试件最小厚度，就需要估计该厚度。可按稳态热阻及有关特性的测定(热流计法）测定过程中（4) ②列举的粗略过程进行估计。
要区别由于冷、热板面或热流计表面下放置热电偶所产生的附加热阻、试件表面不平所引起的附加热阻和试件内由于传导和辐射两种传热模式所起作用而产生的热阻变化。它们以相同的方式影响测量结果，并且经常是叠加的。