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導熱系數和熱擴散系數測定儀-激光閃光法 導熱系數和熱擴散系數測定儀-激光閃光法
一，設備介紹
激光閃光法是當今測量材料熱擴散系數（α）并進而計算導熱系數（λ）最為先進、應用廣泛的技術之一。其核心優勢在于測量速度快、溫度范圍極寬、材料適用性廣、非接觸以及樣品尺寸小。盡管在樣品制備、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（新材料開發）、工業質量控制（如電子散熱材料、航空航天熱障涂層、核材料、電池材料）中所需要的熱物性測試工具。理解其原理、過程和優缺點對于正確使用儀器和解讀數據至關重要。
二、關鍵性能參數
?項目? | ?參數要求? |
控制系統? | PLC控制系統+Windows系統 |
操作界面? | 臺式電腦，12代i3-12100 8G 512G) 23.8寸護眼大屏，曲線展示，WiFi連接，中英文切換? |
激光元 | 紅外檢測器 |
試驗環境 | 標準推薦在?37°C ± 2°C? 的模擬生理環境（如生理鹽水或其他符合ISO 13779-1的模擬體液）中進行測試 |
標配 | 恒溫槽0-99°精度±1° |
加熱源 | 電爐 |
試樣尺寸范圍 | Φ12×(0.1-5)mm |
溫度范圍?? | 室溫到500℃ |
導熱系數測量范圍 | 0.1～2000 w/m.k |
電腦 | 同時計算出熱擴散系數（導溫系數）、比熱容等多個熱參數 |
激光源功率?? | 200W可調? |
測試精度 | ±3% |
可與通用計算機通訊 | 采用全自動測試軟件，快速準確對樣品進行試驗過程參數分析和報告輸出 |
重復性 | 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，設備構成與特點（綜合性）?
?脈沖激光器：? 提供短時、高能量密度的光脈沖（常用 Nd 激光器、激光二極管等）。波長需要匹配樣品或涂層的吸收特性。
?樣品室/爐體：? 提供可控的溫度環境（從液氮低溫到3000°C以上高溫），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表面，并與紅外探測器保持精確對齊。
?紅外探測器：? 快速、靈敏地檢測樣品后表面溫度隨時間的變化（常用液氮冷卻的 InSb, MCT 探測器或其他快速響應探測器）。
?數據采集系統：? 高速采集卡，準確記錄激光脈沖信號和紅外探測器信號的時間序列。
?控制系統與軟件：?
控制激光器發射。
控制樣品室溫度。
采集和處理溫度數據。
應用數學模型計算 α 和 λ。
存儲、顯示和分析結果。
?光學系統：? （可選/集成）用于引導、聚焦激光束到樣品前表面，或將后表面輻射聚焦到紅外探測器上。
四、主流設備與創新趨勢
?技術升級方向?
?智能化?：臺式電腦、云端數據管理?。
曲線：
五、合規性要求（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：? 需要制備平行、光滑、平整的薄片樣品。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：? 前表面需涂覆吸收層，涂層本身的導熱性和厚度會對結果有影響，需要校正或選擇合適涂層。
?導熱系數λ的間接性：? λ 是通過 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（與已知熱性能的參考樣品對比）獲得。
?模型依賴性：? 計算結果依賴于所采用的數據處理模型。選擇和應用合適的修正模型對精度至關重要。
?徑向熱損失：? 對于低熱擴散材料或長時間測量，樣品邊緣的熱損失不可忽略，需要在模型中修正。
?薄層/薄膜測量挑戰：? 測量非常薄的樣品（<100μm）對激光脈沖寬度、探測器響應速度和樣品制備精度要求非常高。
七，配置清單
主機1臺；
測試軟件1套；
說明書1份;
合格證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;
宣傳冊若干;
恒溫槽1臺
