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配您聊聊激光导热仪激光法的测试原理

点击次数:680  发布时间:2017-09-05
  材料的导热性能测试方法很多,大体可分为稳态法与瞬态法两大类。瞬态法则应用范围较为宽广,尤其适合于高导热系数材料以及高温下的测试,其中发展zui快、zui具代表性、得到国际热物理学界普遍承认的方法是闪光法,亦称为激光法或激光闪射法,激光导热仪就是利用激光法对材料进行测量的。
  激光法要求的样品尺寸较小,测量范围宽广,可测量除绝热材料以外的绝大部分材料,特别适合于中高导热系数材料的测量。除常规的固体片状材料测试外,通过使用合适的夹具或样品容器并选用合适的热学计算模型,还可测量诸如液体、粉末、纤维、薄膜、熔融金属、基体上的涂层、多层复合材料和各向异性材料等特殊样品的热传导性能。激光导热仪测量试样速度快捷。
  激光法直接测量的是材料的热扩散系数,其基本原理有哪些?
  在炉体控制的一定温度下,由激光源发射光脉冲均匀照射在样品下表面,使试样均匀加热,通过红外检测器连续测量样品上表面相应温升过程,得到温度(检测器信号)升高和时间的关系曲线。
  激光导热仪应用计算机软件的数学模型对理论曲线和试验温度上升曲线进行计算修正,从而测出样品的热扩散系数,再测出比热已知的标样的热扩散系数,利用数学模型计算出样品的比热,系统根据以下公式自动计算出样品的导热系数:K(T)=A(T)#Cp(T)#Q(T);式中:K为导热系数,W/(m#K);A为热扩散系数,mm2/s;Cp为比热,J/g/K;Q为密度,g/cm3。
  其中样品的密度一般在室温下测定,其随温度的变化可使用材料的线膨胀系数进行修正(同时修正样品厚度随温度的变化),在测量温度不太高、样品尺寸变化不太大的情况下也可近似认为不变。
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