導熱系數(shù)和熱擴散系數(shù)測定儀激光閃光法的原理是啥GBT42919.4-2023上海誠衛(wèi)

導熱系數(shù)和熱擴散系數(shù)測定儀-激光閃光法是一種先進的熱物性測試技術，廣泛應用于材料科學、能源工程、航空航天、電子器件等領域。以下是關于該技術的詳細介紹：

一、基本原理

激光閃光法（Laser Flash Analysis，LFA），也稱激光閃射法或閃光法，是一種非接觸式的熱物理性能測試技術。其基本原理基于一維熱傳導理論：

• 加熱過程：在短時間內(nèi)（通常為數(shù)微秒至毫秒級），利用高強度激光脈沖對樣品的一側(cè)進行瞬間加熱，使其表面溫度迅速升高。

• 溫度響應：熱量以熱傳導的方式在樣品內(nèi)部傳播，形成溫度梯度場。隨后，通過紅外探測器監(jiān)測樣品另一側(cè)（或同一側(cè)的不同深度）的溫度響應隨時間的變化。

• 數(shù)據(jù)分析：利用特定的數(shù)學模型（如Cowan-Drexel模型）對溫度-時間曲線進行解析，計算出材料的導熱系數(shù)和熱擴散系數(shù)。

二、應用與優(yōu)勢

激光閃光法因其高精度、非接觸、快速測量等優(yōu)點，在多個領域得到了廣泛應用：

1. 材料科學：用于評估新材料的導熱性能，為材料研發(fā)和優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。

2. 能源工程：在熱界面材料（TIM）的開發(fā)中，通過測定導熱系數(shù)和熱擴散系數(shù)，優(yōu)化TIM的配方和結構設計，提高電子設備的散熱效率。

3. 航空航天：評估航空航天材料的熱性能，為材料篩選和飛行器熱設計提供依據(jù)。

4. 電子器件：測定電子封裝材料的導熱性能，確保電子器件的穩(wěn)定運行和散熱效率。

激光閃光法的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：

• 高精度：測量誤差小，能夠準確反映材料的導熱性能。

• 非接觸式測量：避免了對樣品的破壞和污染，適用于珍貴或易損樣品的測試。

• 快速測量：測試周期短，提高了工作效率。

• 樣品適用范圍廣：除絕熱材料外，可測量絕大多數(shù)材料的導熱性能，特別適用于中高導熱系數(shù)材料的測量。

總結來看，導熱系數(shù)和熱擴散系數(shù)測定儀-激光閃光法是一種先進且可靠的測試技術，為材料科學研究和工業(yè)生產(chǎn)提供了重要的技術支持。