导热系数和热扩散系数测定仪-激光闪光法 导热系数和热扩散系数测定仪-激光闪光法

一、设备介绍

激光闪光法是当今测量材料热扩散系数（α）并进而计算导热系数（λ）最为先进、应用zui广泛的技术之一。其核心优势在于测量速度快、温度范围极宽、材料适用性广、非接触以及样品尺寸小。尽管在样品制备、数据处理模型和λ的间接计算上有一定要求，但它已成为材料科学研究（新材料开发）、工业质量控制（如电子散热材料、航空航天热障涂层、核材料、电池材料）中不可huo缺的热物性测试工具。理解其原理、过程和优缺点对于正确使用仪器和解读数据至关重要。

二、关键性能参数

三、设备构成与特点（综合性）?

?脉冲激光器：?提供短时、高能量密度的光脉冲（常用 Nd 激光器）。波长需要匹配样品或涂层的吸收特性。

?样品室/炉体：?提供可控的温度环境，内置精确控温和测温装置（如热电偶）。

?样品架：?精确定位样品，确保激光均匀照射前表面，并与红外探测器保持精确对齐。

?红外探测器：?快速、灵敏地检测样品后表面温度随时间的变化（常用液氮冷却的 InSb, MCT 探测器或其他快速响应探测器）。

?数据采集系统：?高速采集卡，准确记录激光脉冲信号和红外探测器信号的时间序列。

?控制系统与软件：?

控制激光器发射。

控制样品室温度。

采集和处理温度数据。

应用数学模型计算α和λ。

存储、显示和分析结果。

?光学系统：?（可选/集成）用于引导、聚焦激光束到样品前表面，或将后表面辐射聚焦到红外探测器上。

四、主流设备与创新趋势

?技术升级方向?

?智能化?：台式电脑、云端数据管理?。

曲线

五、合规性要求（核心标准）

测试标准：

?ASTM E1461-22，?HB 5484-2011，?YS/T 1257-2018，?JC/T 2370-2016

GBT 42919.4-2023

?ISO 18755:2005

?ISO 22007-4:2017

?GB/T 22588-2008

GB/T 10297

?GB/T 35965-2018；

?GB/T 32065.4-2020

六、激光闪光法的局限性和注意事项

?样品要求高：?需要制备平行、光滑、平整的薄片样品。样品厚度需要精确测量（是计算的关键参数）。

?透明/半透明材料处理：?前表面需涂覆吸收层，涂层本身的导热性和厚度会对结果有影响，需要校正或选择合适涂层。

?导热系数λ的间接性：?λ是通过α,ρ,Cp计算得来。ρ和Cp的测量误差会传递到λ的误差中。Cp通常需要由其他设备（如DSC）测量，或在相同设备上通过比较法（与已知热性能的参考样品对比）获得。

?模型依赖性：?计算结果依赖于所采用的数据处理模型。选择和应用合适的修正模型对精度至关重要。

?径向热损失：?对于低热扩散材料或长时间测量，样品边缘的热损失不可忽略，需要在模型中修正。

?薄层/薄膜测量挑战：?测量非常薄的样品（<100μm）对激光脉冲宽度、探测器响应速度和样品制备精度要求非常高。

七、配置清单

主机1台；

测试软件1套；

说明书1份;

合格证1份;

保修卡1份;

签收单1份;

铭牌1块;

电源线1根;

扳手1套;

宣传册若干;

恒温槽1台