​導熱係數和熱擴散係數測定（dìng）儀-激（jī）光閃光法

　

導熱係數和熱擴散係數測定儀-激光閃光法（fǎ）

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一，設備介（jiè）紹（shào）

激光閃光法是當今（jīn）測量材料熱擴散係數（α）並進而計算（suàn）導熱係數（λ）最為先進、應用最廣泛的技術之一。其（qí）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）以及樣品尺寸小。盡管在樣品製備、數據（jù）處理模型和λ的間接計算上有一定要（yào）求，但它已（yǐ）成為材料科學研（yán）究（新材（cái）料開發（fā））、工業質量控製（如電子散熱材料、航空（kōng）航天熱障塗層、核材料、電池材料）中不可（kě）或缺的熱物性測試工具。理解其原理、過程和優缺點對於正確使用儀器和解讀數據（jù）至關重要。

 

二、關鍵性能參數

‌項目‌	‌參數要求‌
控製係統‌	PLC控（kòng）製係（xì）統+Windows係統
操作界麵‌	台式電腦，12代i3-121008G512G)23.8寸護眼（yǎn）大屏，曲線展示，WiFi連接，中英文切（qiē）換‌
激光元	紅外檢測器
試驗環境	標準推（tuī）薦在‌37°C±2°C‌的模擬生理環境（如生（shēng）理鹽（yán）水（shuǐ）或其他符合ISO13779-1的模擬體液（yè））中進行測試
標配	恒溫槽0-99°精度±1°
加熱源	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（liàng）範圍	0.1～2000w/m.k
電腦	同時計（jì）算出熱擴散係數（導溫係數）、比熱（rè）容等多個熱參數
測試環境	惰性氣體
激（jī）光源功率‌‌	200W可調‌
測試（shì）精度（dù）	±3%
可與通用計（jì）算機通訊	采用全自動測試軟件，快速準確對樣品進行試驗過程參數分析和報告（gào）輸出
重複性	兩次測量偏差<±3%
打印機	嵌（qiàn）入式（shì）微型打印機
電（diàn）源	AC220V±10﹪；50~60Hz；500W
外形（xíng）尺寸（cùn）	1200*820*1700mm

 

三，設備構成與特點（綜合性）‌

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

‌樣品室/爐體：‌提（tí）供可控的溫度環境，內置精確控溫和（hé）測溫裝置（如熱電偶）。

‌樣品架：‌精（jīng）確定位樣品，確保激（jī）光（guāng）均勻照射前表麵，並與紅外探測器保持精確對齊（qí）。

‌紅外探測（cè）器：‌快速（sù）、靈敏地檢測（cè）樣品後表（biǎo）麵（miàn）溫度隨時間的（de）變（biàn）化（huà）（常（cháng）用液氮冷卻的（de）InSb,MCT探測器或其（qí）他快速響應（yīng）探（tàn）測器）。

‌數據（jù）采集係統：‌高速采集（jí）卡，準確記錄激光脈衝信（xìn）號和（hé）紅外探測器信號的時間序列。

‌控製係（xì）統（tǒng）與軟件：‌

控製（zhì）激光器發射。

控製樣品室溫度（dù）。

采集（jí）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。

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

 

四、主流設備（bèi）與（yǔ）創新趨勢

‌技術（shù）升級方向‌

‌智能化‌：台式電腦、雲端數（shù）據管理‌。

 

 

五、合規性要求（qiú）（核心標準）

測試標準（zhǔn）：

‌ASTME1461-22，‌HB5484-2011，‌YS/T1257-2018，‌JC/T2370-2016

GBT42919.4-2023

‌ISO18755:2005

‌ISO22007-4:2017

‌GB/T22588-2008

GB/T10297

‌GB/T35965-2018；

‌GB/T32065.4-2020

 

六、激光（guāng）閃光法的（de）局限（xiàn）性（xìng）和注意事項

‌樣品要求高：‌需要（yào）製備平行、光滑、平整的薄（báo）片樣品（pǐn）。樣品厚度需要精確測量（是計算的關鍵參數）。

‌透明/半透明材料處理：‌前表麵需塗覆吸（xī）收層，塗層本身的導熱性和厚度會（huì）對結果有影響，需要（yào）校正或選（xuǎn）擇合適塗層。

‌導熱係數（shù）λ的間接性：‌ λ 是通過（guò） α, ρ, Cp 計算得來。ρ 和 Cp 的測量誤差會傳遞到 λ 的誤差中。Cp 通（tōng）常需要由其他設備（如DSC）測量，或在相同設備上通過比較法（與（yǔ）已知熱（rè）性能的參考樣品對比（bǐ））獲得。

‌模型依（yī）賴（lài）性：‌計算結果依賴於所采用的（de）數據處（chù）理（lǐ）模（mó）型。選擇和應用合適的修正模型對精度至關重要。

‌徑向（xiàng）熱損失：‌對於（yú）低熱擴散材料或（huò）長時間測量，樣（yàng）品邊緣的熱損失不可（kě）忽略，需要在模型中修（xiū）正。

‌薄（báo）層/薄膜測（cè）量（liàng）挑戰（zhàn）：‌測量（liàng）非（fēi）常（cháng）薄的樣品（<100μm）對激光脈衝寬度、探測器（qì）響應速度和樣品製備精度（dù）要求非常高。

 

七（qī），配置清單

主機1台；

測試軟件（jiàn）1套；

說明書1份;

合（hé）格證1份;

保修卡1份;

簽收單1份;

銘牌1塊;

電源線1根;

扳（bān）手1套;

宣傳冊若幹（gàn）;

恒溫（wēn）槽1台（tái）