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了解和使用激光導熱儀,讓材料導熱性能測試更簡單

更新時間:2024-12-04點擊次數:932
  導熱性能的表征方法有很多種,主要有熱流法、瞬態平面法、激光閃射法等,其中激光閃射法也稱作閃光法和激光法。基于激光閃射法理論設計而成的導熱儀就叫做激光導熱儀。激光導熱儀可以直接測試得到材料的熱擴散系數,同時可以測試得到材料的比熱,已知比熱和熱擴散系數,可以計算得到導熱系數。
 
  激光導熱儀適用于絕大多數材料導熱性能的測試,絕熱材料除外。激光導熱儀尤其適用于高導熱材料和高溫下的導熱性能的測試,廣泛應用于材料、汽車、航天、電子、化工、能源等領域。
 
  激光導熱儀主要由激光發射裝置、試樣加熱及冷卻裝置、信號檢測裝置、數據采集記錄裝置、分析軟件等組成。
 
  激光發射裝置:發射光脈沖,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,到達試樣表面,在這里對樣品加熱,測試完成后樣品在這里冷卻。
 
  信號檢測裝置:使用紅外檢測器對樣品溫度變化進行檢測。
 
  數據采集記錄裝置:當紅外檢測器檢測到樣品熱量的變化,傳送給數據采集記錄裝置。
 
  分析軟件:對信號值進行分析擬合,得到熱擴散系數;同時使用比熱模塊,或者直接結合比熱和密度,分析得到導熱系數。
 
  除此之外,激光導熱儀附件主要有:樣品支架、噴碳設備、恒溫水浴、流量計、真空泵、標準樣品及參比樣品等。
 
  在使用激光導熱儀時,需要注意以下幾點:
 
  樣品選擇與預處理:仔細選擇不同材質、形狀、大小和厚度的樣品,并對樣品進行必要的預處理,如拋光、清潔和磨削等,以確保激光能夠均勻照射到樣品內部。
 
  實驗條件控制:在實驗過程中,需要對樣品進行充分的加熱和冷卻,以收集溫度數據的最大差值。同時,應注重探測器的精度和采樣頻率等參數的設定。
 
  安全操作規范:嚴格遵守相關的安全操作規范,注意光束對人眼的潛在危害,保持適當的距離和使用安全的防護措施。此外,還需要防范燃燒和爆炸等危險,保持實驗室的整潔和安全性。

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