热物理量测试技术 闪光法测热扩散系数

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1、薄膜材料和纤维材料的热扩散系数测量111081053麻景峰交流量热法当用一定频率和一定脉冲宽度的激光加热样品时,样品表面会呈现出同频的交变温度波。在一定距离上,该温度波的衰减和相位滞后与样品的热物性有关。因此,如果已知一定距离上不同两点间的温度波,便可以根据温度波的幅度衰减或相移计算出样品的热扩散率微桥法加热丝产生交变热流沿薄膜传播,在薄膜边界,由于硅基底的热沉作用,热流急剧降低,因而可以认为边界处的温度为环境温度。通过解一个一维瞬态热传导方程可以得到在x处的相位及幅值变化。热扩散率可以根据相移及热波频率ω求出,也可以根据振幅随频率增加而衰减的关系,在已知热导率k的情况下求出闪光法的前提假

2、设：(1)试样为均匀材料,热传导是试样中唯一的传热方式;(2)试样内的热流是一维的;(3)加热脉冲被式样表面无限薄的区域均匀吸收;(4)试样表面没有热损失;(5)在窄的温升范围内试样的物性不随温度变化;(6)加热脉冲时间远小于背面温度上升时间;闪光法原理闪光法原理理论推导在前表面施加一热量Q（3）对于一绝热平板的初始温度分布为T（x,0）,则该平板在任意时刻t的温度分布为：（1）式平板背面温度随时间变化函数闪光法原理代入式（3）设备组成闪光法测薄膜材料热扩散系数德国耐驰LFA447和LFA457的功能upto300°C.500kHz.Accuracy:+/-3%-125...500℃，RT

3、...1100℃闪光法测量的难点和优点3.光源：均匀、脉冲时间短4.温度探测器：0.05K5.放大器的响应时间：<2%难点：1.材料越薄，温升时间越短（100微秒），对红外测温等的响应时间要求很高2.薄膜材料的黑化带来误差优点：1.准确2.测量时间短3.可同时测得热导率、热扩散性系数和比热容有热损失的响应曲线激光脉冲有限时间效应谢谢！