本发明涉及材料性能表征领域，具体涉及一种材料导热性能测试的装置。该装置基于瞬态3ω频域法和稳态法两种热导率测试原理，将两种测试方法联用。该装置主要包括：样品分析室、真空及控温系统、信号接收与控制系统和数据可视化控制系统。样品放在样品分析室内的测试芯片上，样品分析室具有真空密封的功能；真空及控温系统可与样品分析室配合，为待测样品提供真空绝热和不同温度的测试环境；信号接收与控制系统主要是对待测芯片可控地输出测试信号，并同时接收样品的反馈信号，处理后传输给数据可视化控制系统；数据可视化控制系统可对获得的数据进行自动化处理并输出可视化的数据图。此外，该系统可连接控制真空及控温系统和信号接收与控制系统，实现测试过程的集中控制。本发明实现了在150 K~750 K温度范围对块体和薄膜材料的面内及面外的导热性能测试。具有测试材料范围广泛，测试结果准确等优点，并且对于部分样品可以使用两种测试方法进行相互验证。对材料科学研究具有十分重要的意义。