DB32∕T 4026-2021 石墨烯材料热扩散系数测定 激光闪射法(江苏省)

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1、ICS17.200CCSA54DB32江苏省地方标准DB32/T4026一2021石墨烯粉体材料热扩散系数测定激光闪射法Determinationofthermaldiffusivityofgraphenepowdermaterial一一Laserflashmethod一一20210514发布2021一06一14实施江苏省市场监督管理局发布目录、，～、目叮舀．．⋯⋯1范围．..．⋯⋯2规范性引用文件3术语和定义．⋯4方法原理⋯⋯5测试仪器与设备6试样制备⋯⋯7钡叮试步骤⋯⋯8结果计算⋯⋯9精密度．．⋯⋯10测试报告．．⋯附录A.．⋯一士一R

2、lJ口一本文件遵循GB/T1.12020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由江苏省石墨烯标准化技术委员会提出并归口。本文件起草单位：南京吉仓纳米科技有限公司、广州特种承压设备检测研究院（国家石墨烯产品质量监督检验中心（广东））、江苏江南烯元石墨烯科技有限公司、江南石墨烯研究院、厦门凯纳石墨烯技术股份有限公司、华南理工大学。本文件主要起草人：尹宗杰、董国材、何立粮、张小敏、郭国标、洪江彬、方崇卿、魏嫣莹、薛健、童伟。石墨烯粉体材料热

3、扩散系数测定激光闪射法范围本文件规定了激光闪射法测定石墨烯粉体热扩散系数的术语和定义、方法原理、测试仪器与设备、试样制备、测试步骤、结果计算、精密度和测试报告。本文件适用于可以压制成型的石墨烯粉体，含有石墨烯的复合材料及石墨粉体可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T22588一2008闪光法测量热扩散系数或导热系数GB/T30544一一.132018纳米科技术语

4、第13部分：石墨烯及相关二维材料（150/T58000413:2017,IDT)3术语和定义GB/T30544一.132018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。热扩散系数therma1d.ff。。：,;+v材料的导热系数除以其体积密度和比热宕，以a表示，单位为cmZ/S。：GB/T22588一2005,3［来源.2]4方法原理一定的设定温度T（恒温条件）下一在，由激光源（或闪光氛灯）在瞬间发射束允脉冲，均匀照射在样品下表面一，使其表层吸收光能后温度瞬时升高，并作为热端将能量以维热传寻方式向冷端（上表面）传播。使用信号探测器连续测定上表面

5、中心部位的相应温升过程，得到温度（检测器信号）升高对时间的关系曲线。若光脉冲宽度接近于无限小或相对于样品半升温时间近似可忽略，热量在样品内部的传导过程为理想的由下表面至上表面的一维传热、不存在横向热流，且在样品吸收照射光能量后温度均匀上升、没有a任何热损耗的理况下，则通过公式（l）即可得到样品在温度T下的热扩散系数。0.1387即仪＝-(1)tl/2式中：2,a一一热扩散系数Cl刀／S;，L一一试样的厚度Cln:，t一一了：半升温时间，对于实际测定过程中任何对理想条件的偏离（如由边界热传导、气氛对流、热辐射等因素引起的热损耗；由材料透明或半

6、透明引起的内部辐射热传导；tjz很短导致光脉冲宽度不可忽略等），需使用适当的数学模型进行计算修正。5测试仪器与设备5.1激光导热仪，主要包括激光器系统，样品支架系统，炉体系统以及信号探测系统等部分组成。测试原理符合GB/T22588一2008的第7章的要求5一.2烘箱，控温范围：室温200℃。5.3液氮罐：可液氮温度下进行测试。5.4压片机，模具杯直径需符合激光导热仪的要求，最大压力不小于巧MPa。5.5精密天平，分辨率0.019。5.6游标卡尺，精确度0.02mm。6试样制备；6．.1取样品置于在烘箱中，并在50OC温人干燥24h后，将样

7、品转移至干燥容器中冷却至室温。6.2根据激光闪射法测试的要求称取若干克的石多烯粉体祥品，将其放入模具杯中，使用压片机在10MPa压力下，保压2min后，脱模。制备的样品应是表而下整无裂痕的片状、块状样品，样品压片后厚一度在1.70mm3.00mm之间。6。.3在支架夹片的两面或试样表面均匀喷涂石墨涂层，晾干，待测7测试步骤1激光导热仪开机后预热巧2用游标卡尺测定试样厚度，并记录样品厚度，精确至0.02mm。待激光导热仪稳定后，将样品放入仪器的测试腔或者支架上。7.1.4打开测试系统，输入测试条件，测试完成后，记录测定结果。7一.1.5同样品

8、，至少测试五次，分别记录对应的热扩散系数al、aZ、a3、a4、as。8结果计算试样热扩散系数结果以5次测量结果的算术平均值a表示，结果保留至小数点后四位，计算公式如式（2）所示