導熱係數和熱擴散係數測定儀-激（jī）光閃光（guāng）法

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一，設備介紹

激光閃光法是當今測量材料熱擴（kuò）散係數（α）並（bìng）進而計算（suàn）導熱係（xì）數（λ）最為先進、應用最廣泛的技術之一。其核心優勢在於測（cè）量速度快、溫度範圍極寬、材料適用性（xìng）廣、非（fēi）接觸以及樣品尺寸小。盡管在樣品製備、數據處理（lǐ）模型（xíng）和λ的（de）間接計（jì）算上有一（yī）定要求，但它（tā）已成為材料科學研究（新材料（liào）開發）、工業質量控製（如（rú）電（diàn）子散熱材料、航空（kōng）航天熱障塗層、核材料、電池材料）中不可或缺的熱物性測試工具。理解其原理、過程和優缺點（diǎn）對於正確使用儀器（qì）和解讀數據（jù）至關重要。

二、關鍵（jiàn）性能參數

三，設備構成與特點（diǎn）（綜合性）‌

‌脈衝激光器：‌ 提供短時、高能量密度的光脈衝（常用 Nd 激光器）。波長需要匹配樣品或塗層的（de）吸收（shōu）特性。

‌樣品（pǐn）室/爐體：‌ 提供可控的（de）溫度環境，內置精確控溫和測溫裝置（如（rú）熱電偶）。

‌樣品架（jià）：‌ 精（jīng）確（què）定位樣品，確保（bǎo）激光均勻照射前表麵，並與紅外探測器保持精確對齊。

‌紅外探測器：‌ 快速、靈敏（mǐn）地檢測樣品後表麵（miàn）溫度隨時間的變化（huà）（常用液氮冷卻的 InSb, MCT 探測器（qì）或（huò）其他快速響應探測器）。

‌數據采集（jí）係統：‌ 高速采集卡，準確記錄激光脈衝（chōng）信號和（hé）紅外（wài）探測器信號的時間序列。

‌控製（zhì）係統與軟（ruǎn）件：‌

控製激光器發射。

控製樣（yàng）品室溫度。

采集和處理溫度數（shù）據（jù）。

應用數學（xué）模型計算 α 和 λ。

存儲、顯示（shì）和分析結果。

‌光學係統：‌ （可選/集成）用於引導、聚焦激光束到樣品前表麵，或將後表麵（miàn）輻射聚焦到紅外探測器上。

四、主（zhǔ）流設備與（yǔ）創新趨勢

‌技（jì）術升級方向‌

‌智能化‌：台式電腦、雲（yún）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、激光閃光法的局限性和注意事項

‌樣品要求高：‌ 需要製（zhì）備（bèi）平行、光滑、平整的薄片樣（yàng）品（pǐn）。樣品（pǐn）厚度需要精確測量（是計算的關鍵參數）。

‌透明/半透明材料處理：‌ 前表麵（miàn）需塗覆（fù）吸收層，塗層本身的導熱性和厚度會（huì）對結果有影響，需要校正或選擇合（hé）適塗層。

‌導（dǎo）熱（rè）係數λ的間接性（xìng）：‌ λ 是通過 α, ρ, Cp 計算得來。ρ 和 Cp 的測量誤差會傳（chuán）遞到 λ 的誤差中（zhōng）。Cp 通常需（xū）要由（yóu）其他設備（如DSC）測量，或在（zài）相同（tóng）設備上通過比較法（與已知熱性能的參考樣品對（duì）比）獲得。

‌模型依賴性：‌ 計算結（jié）果依賴於所采用的（de）數據處理模型。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（duì）於低熱擴散材料或長時間測（cè）量，樣品邊緣的熱損失不可忽略，需要在模型中修（xiū）正。

‌薄層/薄膜測量挑戰：‌ 測量非常薄的（de）樣品（<100μm）對激光脈衝寬度、探（tàn）測器（qì）響應速度和樣品（pǐn）製備精度要求（qiú）非常高（gāo）。

七，配置清單

主（zhǔ）機1台；

測試軟（ruǎn）件1套；

說（shuō）明書1份;

合格證（zhèng）1份;

保修卡1份;

簽收單1份;

銘牌1塊;

電源線1根;

扳手1套;

宣傳冊若幹;

恒溫槽1台