了解和使用激光導(dǎo)熱儀，讓材料導(dǎo)熱性能測(cè)試更簡(jiǎn)單
點(diǎn)擊次數(shù)：249 更新時(shí)間：2024-12-04
導(dǎo)熱性能的表征方法有很多種，主要有熱流法、瞬態(tài)平面法、激光閃射法等，其中激光閃射法也稱作閃光法和激光法?；诩す忾W射法理論設(shè)計(jì)而成的導(dǎo)熱儀就叫做激光導(dǎo)熱儀。激光導(dǎo)熱儀可以直接測(cè)試得到材料的熱擴(kuò)散系數(shù)，同時(shí)可以測(cè)試得到材料的比熱，已知比熱和熱擴(kuò)散系數(shù)，可以計(jì)算得到導(dǎo)熱系數(shù)。
激光導(dǎo)熱儀適用于絕大多數(shù)材料導(dǎo)熱性能的測(cè)試，絕熱材料除外。激光導(dǎo)熱儀尤其適用于高導(dǎo)熱材料和高溫下的導(dǎo)熱性能的測(cè)試，廣泛應(yīng)用于材料、汽車、航天、電子、化工、能源等領(lǐng)域。
激光導(dǎo)熱儀主要由激光發(fā)射裝置、試樣加熱及冷卻裝置、信號(hào)檢測(cè)裝置、數(shù)據(jù)采集記錄裝置、分析軟件等組成。
激光發(fā)射裝置：發(fā)射光脈沖，照射樣品，提供熱源。激光能量和脈沖寬度可以自由選擇。
試樣加熱及冷卻裝置：脈沖通過光路，到達(dá)試樣表面，在這里對(duì)樣品加熱，測(cè)試完成后樣品在這里冷卻。
信號(hào)檢測(cè)裝置：使用紅外檢測(cè)器對(duì)樣品溫度變化進(jìn)行檢測(cè)。
數(shù)據(jù)采集記錄裝置：當(dāng)紅外檢測(cè)器檢測(cè)到樣品熱量的變化，傳送給數(shù)據(jù)采集記錄裝置。
分析軟件：對(duì)信號(hào)值進(jìn)行分析擬合，得到熱擴(kuò)散系數(shù)；同時(shí)使用比熱模塊，或者直接結(jié)合比熱和密度，分析得到導(dǎo)熱系數(shù)。
除此之外，激光導(dǎo)熱儀附件主要有：樣品支架、噴碳設(shè)備、恒溫水浴、流量計(jì)、真空泵、標(biāo)準(zhǔn)樣品及參比樣品等。
在使用激光導(dǎo)熱儀時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：
樣品選擇與預(yù)處理：仔細(xì)選擇不同材質(zhì)、形狀、大小和厚度的樣品，并對(duì)樣品進(jìn)行必要的預(yù)處理，如拋光、清潔和磨削等，以確保激光能夠均勻照射到樣品內(nèi)部。
實(shí)驗(yàn)條件控制：在實(shí)驗(yàn)過程中，需要對(duì)樣品進(jìn)行充分的加熱和冷卻，以收集溫度數(shù)據(jù)的最大差值。同時(shí)，應(yīng)注重探測(cè)器的精度和采樣頻率等參數(shù)的設(shè)定。
安全操作規(guī)范：嚴(yán)格遵守相關(guān)的安全操作規(guī)范，注意光束對(duì)人眼的潛在危害，保持適當(dāng)?shù)木嚯x和使用安全的防護(hù)措施。此外，還需要防范燃燒和爆炸等危險(xiǎn)，保持實(shí)驗(yàn)室的整潔和安全性。