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导热系数和热扩散系数测定仪-激光闪光法 导热系数和热扩散系数测定仪-激光闪光法
一，设备介绍
激光闪光法是当今测量材料热扩散系数（α）并进而计算导热系数（λ）最为先进、应用广泛的技术之一。其核心优势在于测量速度快、温度范围极宽、材料适用性广、非接触以及样品尺寸小。尽管在样品制备、数据处理模型和λ的间接计算上有一定要求，但它已成为材料科学研究（新材料开发）、工业质量控制（如电子散热材料、航空航天热障涂层、核材料、电池材料）中所需要的热物性测试工具。理解其原理、过程和优缺点对于正确使用仪器和解读数据至关重要。
二、关键性能参数
项目 | 参数要求 |
控制系统 | PLC控制系统+Windows系统 |
操作界面 | 台式电脑，12代i3-12100 8G 512G) 23.8寸护眼大屏，曲线展示，WiFi连接，中英文切换 |
激光元 | 红外检测器 |
试验环境 | 标准推荐在37°C ± 2°C 的模拟生理环境（如生理盐水或其他符合ISO 13779-1的模拟体液）中进行测试 |
标配 | 恒温槽0-99°精度±1° |
加热源 | 电炉 |
试样尺寸范围 | Φ12×(0.1-5)mm |
温度范围 | 室温到500℃ |
导热系数测量范围 | 0.1～2000 w/m.k |
电脑 | 同时计算出热扩散系数（导温系数）、比热容等多个热参数 |
激光源功率 | 200W可调 |
测试精度 | ±3% |
可与通用计算机通讯 | 采用全自动测试软件，快速准确对样品进行试验过程参数分析和报告输出 |
重复性 | 两次测量偏差<±3% |
打印机 | 嵌入式微型打印机 |
电源 | AC 220V±10﹪；50~60Hz；500W |
外形尺寸 | 1200*820*1700mm |
三，设备构成与特点（综合性）
脉冲激光器： 提供短时、高能量密度的光脉冲（常用 Nd 激光器、激光二极管等）。波长需要匹配样品或涂层的吸收特性。
样品室/炉体： 提供可控的温度环境（从液氮低温到3000°C以上高温），内置精确控温和测温装置（如热电偶）。
样品架： 精确定位样品，确保激光均匀照射前表面，并与红外探测器保持精确对齐。
红外探测器： 快速、灵敏地检测样品后表面温度随时间的变化（常用液氮冷却的 InSb, MCT 探测器或其他快速响应探测器）。
数据采集系统： 高速采集卡，准确记录激光脉冲信号和红外探测器信号的时间序列。
控制系统与软件：
控制激光器发射。
控制样品室温度。
采集和处理温度数据。
应用数学模型计算 α 和 λ。
存储、显示和分析结果。
光学系统： （可选/集成）用于引导、聚焦激光束到样品前表面，或将后表面辐射聚焦到红外探测器上。
四、主流设备与创新趋势
技术升级方向
智能化：台式电脑、云端数据管理。
曲线：
五、合规性要求（核心标准）
测试标准：
ASTM E1461 - 22，HB 5484-2011，YS/T 1257-2018，JC/T 2370-2016
GBT 42919.4-2023
ISO 18755:2005
ISO 22007-4:2017
GB/T 22588-2008
GB/T 10297
GB/T 35965-2018；
GB/T 32065.4-2020
六、激光闪光法的局限性和注意事项
样品要求高： 需要制备平行、光滑、平整的薄片样品。样品厚度需要精确测量（是计算的关键参数）。
透明/半透明材料处理： 前表面需涂覆吸收层，涂层本身的导热性和厚度会对结果有影响，需要校正或选择合适涂层。
导热系数λ的间接性： λ 是通过 α, ρ, Cp 计算得来。ρ 和 Cp 的测量误差会传递到 λ 的误差中。Cp 通常需要由其他设备（如DSC）测量，或在相同设备上通过比较法（与已知热性能的参考样品对比）获得。
模型依赖性： 计算结果依赖于所采用的数据处理模型。选择和应用合适的修正模型对精度至关重要。
径向热损失： 对于低热扩散材料或长时间测量，样品边缘的热损失不可忽略，需要在模型中修正。
薄层/薄膜测量挑战： 测量非常薄的样品（<100μm）对激光脉冲宽度、探测器响应速度和样品制备精度要求非常高。
七，配置清单
主机1台；
测试软件1套；
说明书1份;
合格证1份;
保修卡1份;
签收单1份;
铭牌1块;
电源线1根;
扳手1套;
宣传册若干;
恒温槽1台
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