發布日期：2024-11-01 瀏覽次數：次
導熱係數和熱擴散係（xì）數測（cè）定（dìng）儀（yí）-激光閃光（guāng）法
一，設備介紹
激（jī）光閃光（guāng）法是當今測量材料熱擴散係數（α）並進而計算導熱係數（λ）最為先進、應用最廣泛（fàn）的技術（shù）之一。其核心優勢在於測（cè）量速（sù）度快、溫度範圍極寬、材料適（shì）用性廣、非接觸以及樣品尺寸小。盡管在樣品製（zhì）備（bèi）、數據處理模型和λ的（de）間接計算上有一定要求，但它已（yǐ）成為（wéi）材料科學研究（新材料開發）、工業質量控製（如電子散熱材料、航空航天熱障塗層、核材料、電池材料）中不可（kě）或缺的熱物（wù）性測試工具（jù）。理解其原（yuán）理（lǐ）、過程和優缺點對於正確使用儀器和解讀數據至關重要。
二、關（guān）鍵（jiàn）性能參數
項目 | 參（cān）數（shù）要求 |
控製係統 | PLC控（kòng）製係統+Windows係統 |
操作（zuò）界麵 | 台式電腦，12代i3-12100 8G 512G) 23.8寸護眼大屏，曲線展示，WiFi連接，中英文切（qiē）換 |
激（jī）光（guāng）元 | 紅外檢測器 |
試（shì）驗環境 | 標準推薦在37°C ± 2°C 的模擬生理環境（jìng）（如生理鹽水（shuǐ）或其他符合ISO 13779-1的模（mó）擬體液）中進行測試 |
標配 | 恒溫槽0-99°精度±1° |
加（jiā）熱源 | 石（shí）英電爐 |
試樣尺寸範圍 | Φ12×(0.1-5)mm |
溫度範（fàn）圍 | 室溫到1200℃ |
導熱係數測量範（fàn）圍（wéi） | 0.1～2000 w/m.k |
電腦 | 同時計算出熱（rè）擴散係數（導（dǎo）溫係數）、比熱容等多個熱參數 |
測試環（huán）境 | 惰性氣體 |
激光源功率 | 200W可調 |
測試精度 | ±3% |
可與通用計算機通訊 | 采用全自動測試軟（ruǎn）件，快速（sù）準確對樣品進行試驗過程（chéng）參數分析和報告輸出 |
重複性 | 兩次測量偏差（chà）<±3% |
打印機 | 嵌入（rù）式微型打印機 |
電源（yuán） | AC 220V±10﹪；50~60Hz；500W |
外形尺寸（cùn） | 1200*820*1700mm |
三，設備構成（chéng）與特點（綜合性）
脈衝激（jī）光器（qì）： 提供短時、高能量密度的光脈衝（常用 Nd 激光器）。波長需要（yào）匹配樣品或塗層的吸收特性。
樣品室/爐體： 提供可控（kòng）的溫度環境，內置精確控溫和測溫裝置（如熱電偶）。
樣品架： 精確定位樣品，確保激光均勻照射前（qián）表麵，並（bìng）與紅外探測器保（bǎo）持精確對齊。
紅外探（tàn）測器： 快速、靈敏地檢測樣品後表麵溫度隨時（shí）間的變化（常用（yòng）液氮冷卻的（de） InSb, MCT 探測（cè）器或其他快速（sù）響應探（tàn）測（cè）器）。
數據采集係統： 高速（sù）采集卡，準確記錄激光脈衝信號和紅外探測器信號的時（shí）間序列。
控製係統與軟件：
控製激光器發（fā）射。
控製樣品（pǐn）室溫度。
采（cǎi）集和處理（lǐ）溫度數據。
應用數學模型計算 α 和 λ。
存儲、顯示和分析結果（guǒ）。
光學係統： （可選/集（jí）成）用於引導（dǎo）、聚焦激光束到樣品前表（biǎo）麵（miàn），或將後表麵輻射聚焦到紅外探測器上。
四（sì）、主流（liú）設備與創（chuàng）新趨勢
技術升級方向
智能化：台式（shì）電腦、雲端數據管理。
曲線：
五、合規性（xìng）要求（核心標準）
測試標準：
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（liù）、激光閃光法的局限性和注（zhù）意事項
樣品要求高： 需要製備平行、光（guāng）滑、平整的薄片（piàn）樣品。樣品厚（hòu）度需要精確測量（是（shì）計算的關鍵參數）。
透明/半透（tòu）明材料處理： 前表麵需塗覆吸收層（céng），塗層本身的導熱性和厚度會對結果有（yǒu）影響，需要校正或選擇合適塗層。
導熱係數λ的間（jiān）接性： λ 是通（tōng）過 α, ρ, Cp 計算得來。ρ 和 Cp 的測量誤差會傳遞到 λ 的誤（wù）差中。Cp 通常需要由其他設備（如DSC）測量，或在相同設備上通過比較（jiào）法（與已（yǐ）知熱性能的參考樣（yàng）品對比）獲得。
模型（xíng）依賴性： 計算結果依賴於（yú）所（suǒ）采用的數據處（chù）理模型。選擇和應用合適的修正模型對精度至關重要。
徑向熱（rè）損失： 對於低熱擴散材料或長時間測量，樣品邊緣的熱損失不可忽略，需（xū）要在模（mó）型中修正。
薄層/薄（báo）膜測（cè）量挑（tiāo）戰： 測量非常薄（báo）的樣品（<100μm）對激光脈衝寬度、探測器響應速度（dù）和樣品製備精度（dù）要求非常高。
七，配置清單
主機1台；
測試軟件1套（tào）；
說明書1份;
合（hé）格證1份;
保修（xiū）卡1份（fèn）;
簽收單1份;
銘牌1塊;
電源線1根;
扳手1套（tào）;
宣傳冊若幹;
恒溫槽1台
導熱係數和熱擴散係數測定儀-激（jī）光閃光法
一，設備介紹
激光閃光法是（shì）當今測量材料熱擴散係數（α）並進而計算導熱係數（λ）最為先進、應用最廣泛的技術之一。其核心優勢在於測量速度快、溫度（dù）範圍極寬、材料適用性廣、非接觸（chù）以及樣品（pǐn）尺寸小。盡管在樣品製備、數據處理模型和λ的間接計算上有一定要求，但它已成為材料科學研究（新材料（liào）開發）、工業質量控製（如電子散熱材料、航空航（háng）天熱障塗層、核材料、電池材料（liào））中不可（kě）或缺的熱物性測試工具。理解其原理、過程和優（yōu）缺點對於正確使用（yòng）儀器和解讀數據至（zhì）關（guān）重要。
二、關鍵性能參（cān）數
項目 | 參數要求（qiú） |
控製係統 | PLC控製係統+Windows係統 |
操作界麵（miàn） | 台式（shì）電腦（nǎo），12代i3-12100 8G 512G) 23.8寸護眼大屏，曲線展示，WiFi連接，中英文切換 |
激光元 | 紅外檢測器 |
試驗環境 | 標準推薦（jiàn）在37°C ± 2°C 的模擬生理環（huán）境（如生理鹽（yán）水或其他（tā）符合ISO 13779-1的模擬體液）中進行測試 |
標配 | 恒（héng）溫槽0-99°精度±1° |
加（jiā）熱源 | 石英電爐 |
試樣尺寸範圍 | Φ12×(0.1-5)mm |
溫度範圍 | 室溫到1200℃ |
導熱係數測量範圍（wéi） | 0.1～2000 w/m.k |
電腦 | 同（tóng）時計算出熱擴散係數（導（dǎo）溫係數）、比熱容等（děng）多個熱參數 |
測試環境（jìng） | 惰性氣體 |
激光源功（gōng）率 | 200W可調 |
測試精（jīng）度 | ±3% |
可與通用計算機通訊 | 采用（yòng）全自動測試軟件，快速準（zhǔn）確對樣品進行試驗過程參數分析和報告輸出 |
重複性 | 兩次測量偏差<±3% |
打印機 | 嵌入式微型打印機 |
電源 | AC 220V±10﹪；50~60Hz；500W |
外形尺寸 | 1200*820*1700mm |
三，設備（bèi）構成與特（tè）點（綜合性）
脈（mò）衝（chōng）激光器： 提供短時、高能量密度的光脈衝（常用 Nd 激光器）。波長需要匹配（pèi）樣品或塗層的吸（xī）收特性。
樣品室/爐體： 提供可控的溫度環境，內置精（jīng）確控溫和測溫裝置（如熱電偶）。
樣品（pǐn）架： 精確定位樣品，確保激光均勻照射前表麵（miàn），並與紅外探測器保持精確對齊。
紅外探測器（qì）： 快速、靈敏地檢測樣品後表麵溫度隨時間的變化（常用液氮冷卻的 InSb, MCT 探（tàn）測器或其他快速響應探測器）。
數據采集係統（tǒng）： 高速（sù）采集卡，準確記錄激光脈衝信號和紅外探測器信號的時間序列。
控製係統與軟件：
控製激光器發射。
控製樣品室溫度。
采集和處理溫度數據。
應用數學（xué）模型（xíng）計算 α 和 λ。
存儲、顯示和分析結果。
光學（xué）係統： （可選/集成）用於引（yǐn）導、聚焦激光束到樣品前表麵，或將（jiāng）後表麵（miàn）輻射聚焦到紅外探測（cè）器上。
四、主流設備與創新趨勢（shì）
技術升級方向
智能化（huà）：台（tái）式電腦、雲端數據管理。
曲線：
五、合（hé）規性要求（核心標準（zhǔn））
測試標準：
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、激光閃光法的局（jú）限性和注意（yì）事項
樣品要求高： 需要製備（bèi）平（píng）行、光滑、平整的薄片樣（yàng）品。樣品厚度需要精確（què）測量（是計算的關（guān）鍵參數）。
透明/半透明材料處理： 前表麵需塗覆吸收層，塗層本身的（de）導熱性和厚度會對結果有影（yǐng）響，需要校正或選擇合適塗層。
導熱係數λ的間接性： λ 是通過 α, ρ, Cp 計算得來。ρ 和 Cp 的測量誤（wù）差會傳遞到 λ 的誤差中。Cp 通常需要由其他設備（bèi）（如DSC）測量，或在相同設備上通過比較法（與已知熱性能的參考樣品對比）獲得。
模型（xíng）依賴性： 計（jì）算結果依賴於所采（cǎi）用的數據處理模型。選擇和應用合適（shì）的修正（zhèng）模型對精度至關重要。
徑向熱損失： 對於（yú）低（dī）熱擴散材料或長時間測量，樣品邊緣的熱損失不可忽略，需要在模型中修正。
薄層/薄膜測量挑（tiāo）戰： 測量非常薄的樣品（<100μm）對激光脈衝寬（kuān）度、探測器響應速度（dù）和樣品製備（bèi）精（jīng）度要求非常高。
七，配置清單
主機1台；
測試軟件（jiàn）1套（tào）；
說（shuō）明書1份;
合格（gé）證1份;
保修卡1份;
簽收單1份;
銘牌1塊;
電（diàn）源線1根;
扳手1套（tào）;
宣傳冊若幹;
恒溫槽1台
客服微信二維碼
服務熱線