DRX-II-JG  導(dao)熱系數測試-（激光(guang)閃射法）

一：背景：

導熱(re)(re)系數(shu)是表征材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)熱(re)(re)傳導能(neng)力的重(zhong)(zhong)要物理參數(shu)，是工程材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)尤(you)其是窯爐材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的熱(re)(re)物理特性之一。在(zai)研究和(he)(he)開發新型(xing)耐火材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)時，研究人員都很(hen)重(zhong)(zhong)視導熱(re)(re)系數(shu)這(zhe)項技術指(zhi)標，并在(zai)冶金(jin)工程材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)、建筑中作為(wei)選(xuan)擇材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的重(zhong)(zhong)要依據之一。所以，準確(que)測定材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的導熱(re)(re)系數(shu)至關重(zhong)(zhong)要。目前國內測定耐火材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)導熱(re)(re)系數(shu)通(tong)常采用平板法和(he)(he)熱(re)(re)線法。但(dan)這(zhe)兩種方法均存在(zai)測量精(jing)度不(bu)高，測量范(fan)圍較窄等不(bu)足。

利用激光脈沖(chong)技術(shu)測(ce)量(liang)材料的熱物理性(xing)能的研究(jiu)，由(you)于這種技術(shu)具有(you)測(ce)量(liang)精度高、測(ce)試周(zhou)期短和(he)測(ce)試溫度范圍寬等(deng)優點，得到廣泛的研究(jiu)和(he)應用，經過不(bu)斷發展和(he)完善，目(mu)前激(ji)光閃射法(fa)已經(jing)成(cheng)為一(yi)種成(cheng)熟的材(cai)料熱物(wu)理(li)性能測試方法(fa)。

激光閃射法是目前世界上先進(jin)的(de)材(cai)料熱物理(li)性能測試方(fang)法之一(yi)，歐(ou)美各國的(de)大(da)部分(fen)熱擴散數據就(jiu)是用該(gai)方(fang)法測定(ding)的(de)。本文介紹(shao)的(de)激光閃射法導熱(re)系(xi)數測定方法是通過直接測量材(cai)料的熱(re)擴散(san)系(xi)數、比熱(re)容、密(mi)度(du)來計算材(cai)料的導熱(re)系(xi)數。

.參考標準(zhun)：

ASTME1461-13用閃光法測定(ding)熱擴散率的標準(zhun)試驗方法

材料(liao)的熱物理性質以及最(zui)終產品的導熱優化

在(zai)各(ge)種工業應用(yong)領(ling)域變得越(yue)來越(yue)重(zhong)要。經(jing)過(guo)幾(ji)十年的(de)發展(zhan)，在(zai)測量(liang)各(ge)種固(gu)體(ti)、粉末和(he)液體(ti)熱導率和(he)熱擴(kuo)散系(xi)數中閃(shan)射(she)法已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)常用(yong)的(de)測量(liang)方(fang)法。

 二：儀器簡(jian)介：

激光法導熱儀是采用一束激光照射樣品，用紅外檢測器測量樣品背面溫度的升高，來計算樣品的熱擴散系數。具有快速、方便的特點，并可測量樣品的比熱，進一步計算導熱系數。廣泛應用于金屬與合金、鉆石、陶瓷、石墨與碳纖維、填充塑料、高分子材料等的測試。 還(huan)可用于測試液體(ti)，薄(bo)膜(mo)的熱導體(ti)，固體(ti)電絕緣材(cai)料(liao)，顆(ke)粒狀材(cai)料(liao)，粉狀材(cai)料(liao)，煤的導(dao)熱(re)系數。符合GJB 1201.1-91，ASTMD 1461 固體材料，導熱樹脂，熱導玻纖等。

我公司研(yan)發的DRX-II-JG系列激光導(dao)熱系數測試(shi)儀(yi)，是一種(zhong)采用模塊化設計的精密的熱擴散系數，熱導率和比熱的測量儀器。可同時測量12個樣品。可通過更換爐體使測量溫度范圍從-125—2800℃可選擇。可以選用多種不同的樣品架，適用于固體，液體，熔體和爐渣。緊湊的設計使得硬件和電子元件分離，安裝一個外罩后可以適應于核應用。

根據不(bu)同的應用環境，有多種機(ji)型(xing)外殼設計(ji)可提(ti)供(gong)用戶(hu)選型(xing)，

儀器測(ce)量原理：

將樣品放(fang)置(zhi)在爐體(ti)自動進樣器內(nei)，并將爐體(ti)加熱(re)到(dao)(dao)程(cheng)(cheng)序設(she)定的(de)溫(wen)(wen)度下(xia)。在該(gai)溫(wen)(wen)度下(xia)樣品底部(bu)(bu)受到(dao)(dao)能量(liang)脈沖（氙燈）照(zhao)射 ，此能量(liang)脈沖在樣品頂部(bu)(bu)產(chan)生一(yi)個均勻的(de)溫(wen)(wen)度上升(sheng)過程(cheng)(cheng)。通過一(yi)個高速紅外探(tan)測(ce)器測(ce)量(liang)樣品上表面所產(chan)生的(de)溫(wen)(wen)升(sheng)，熱(re)擴(kuo)散(san)系數可以根據溫(wen)(wen)度上升(sheng)與時(shi)間(jian)的(de)關系數據計算得到(dao)(dao)。

三：儀器主要技術(shu)參(can)數：

*1、溫度范圍可選擇： RT-500℃；

2、升降溫速率：0.1～30℃/min；（可任意設定）；

3、試樣測試范圍：方形不小于5×5mm，圓形小于φ20或(huo)（5-12）mm，

厚度0.1～10mm；（另可選特(te)殊規(gui)格定(ding)制）；

4、可測樣品量： 1-3樣品（自動進樣器可選）；

*5、測試環境：真空(kong)度為(wei)：-0.1Mpa （常規要求）,10^-3Pa（特殊定制(zhi)費用另算）；

      測(ce)試氣氛：惰性、氧(yang)化、還原（可選項）；

   6、熱擴散系數量程：0.01 -- 1000 mm²/s

   7、導熱(re)系數測試范圍：0.1 --4000 W/m·K

8：使用紅外檢測器(qi)，進行非接觸式的樣品表面溫升信號(hao)測試；

9：脈沖間隔可調：軟件設定

10：傳感(gan)器：Insb/MCT,風(feng)冷(leng)

*11、測試樣品種類：固體塊狀、低粘度液體、高粘度液體、固體粉末（配帶夾具一套）、粘性半固體、彈性固體、薄膜等均可適應；（可選）

12、樣品支(zhi)架：石墨, SiC, Al2O3, 金屬 (其他需求可定制)；配有自動進樣器；

13、可進行多層接觸熱阻分析，并(bing)計算熱阻、熱擴散(san)速率(lv)等參數，使用(yong)已知比熱的標樣、通過比較(jiao)法可

        計算比(bi)熱；

    14、可連(lian)接計算(suan)機實(shi)現全自動(dong)控制(zhi)，中文(wen)操作界面，自動(dong)打印試(shi)驗報告；

15、多種數學模型擬合，精確的脈(mo)沖寬度修正與脈(mo)沖能量(liang)積分(fen)，熱損耗修正，內置數據庫；

16：重復性：±3% (多數材料)

17：熱擴散系數重復性：±2 %(多數材料)

18：集成式電子裝備，數據采集速率達2MHz

*19:上位機接口：USB及專用便攜式接口，可配接網口實現數據互聯及遠程測試；

20：專用分析測試軟件，支持WIDOWS10   64位操作系統