激光導(dǎo)熱儀的工作原理和應(yīng)用范圍

　　工作原理：激光導(dǎo)熱儀由激光源在瞬間發(fā)射一束激光脈沖，均勻照射在樣品下表面；使其表層吸收光能后溫度瞬時(shí)升高，并作為熱端將能量以一維熱傳導(dǎo)方式向冷端（上表面）傳播。使用紅外檢測(cè)器連續(xù)測(cè)量上表面中心部位的相應(yīng)溫升過程，得到類似于右下圖的溫度（檢測(cè)器信號(hào)）升高和時(shí)間的關(guān)系曲線）。

　　應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件的數(shù)學(xué)模型對(duì)理論曲線和試驗(yàn)溫度上升曲線進(jìn)行計(jì)算修正，從而測(cè)出樣品的熱擴(kuò)散系數(shù)，再測(cè)出比熱已知的標(biāo)樣的熱擴(kuò)散系數(shù)，利用數(shù)學(xué)模型計(jì)算出樣品的比熱，系統(tǒng)根據(jù)以下公式自動(dòng)計(jì)算出樣品的導(dǎo)熱系數(shù)：

　　λ（T）=α（T）Cρ（T）·ρ（T）式中:λ為導(dǎo)熱系數(shù),W/(m K);α為熱擴(kuò)散系數(shù),mm2/s;Cρ為比熱J/g/K;ρ為密度,g/cm3。

　　其中樣品的密度一般在室溫下測(cè)定,其隨溫度的變化可使用材料的線膨脹系數(shù)進(jìn)行修正（同時(shí)修正樣品厚度隨溫度的變化),在測(cè)量溫度不太高、樣品尺寸變化不太大的情況下也可近似認(rèn)為不變。

　　溫度升高和時(shí)間關(guān)系曲線應(yīng)用范圍：激光閃射導(dǎo)熱測(cè)試方法所要求的樣品尺寸小，測(cè)量速度快，精度高；能夠覆蓋<0.1-2000W/m*K（從較低導(dǎo)熱系數(shù)的聚合物，到超高導(dǎo)熱的金剛石）的寬廣的導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量范圍，測(cè)量溫度范圍寬，樣品適應(yīng)面廣；不僅能測(cè)量普通固體樣品的導(dǎo)熱性能，通過使用合適的夾具或樣品容器并選用合適的熱學(xué)計(jì)算模型；還可測(cè)量諸如液體、粉末、纖維、薄膜、熔融金屬、膏狀材料、基質(zhì)上的涂層、多層復(fù)合材料、各向異性材料等特殊樣品的熱擴(kuò)散系數(shù)并進(jìn)而計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù)。