激光法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀：現(xiàn)代材料熱性能分析的高效工具

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2025-06-24 16:09

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概述

激光法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀是一種基于瞬態(tài)測(cè)量原理的高精度熱物性分析儀器，廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、能源技術(shù)、電子封裝、航空航天等領(lǐng)域。該儀器通過(guò)激光脈沖照射樣品表面，利用紅外探測(cè)器記錄樣品背面溫度隨時(shí)間的變化曲線，從而計(jì)算出材料的熱擴(kuò)散系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)。

上海和晟 HS-DR-6 激光導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀

工作原理

激光法導(dǎo)熱系統(tǒng)采用閃光法（Flash Method）測(cè)量原理。測(cè)試時(shí)，一束短時(shí)激光脈沖均勻照射在樣品前表面，使其吸收能量后溫度瞬時(shí)升高。通過(guò)高靈敏度紅外探測(cè)器監(jiān)測(cè)樣品背面溫度隨時(shí)間的變化，獲得溫度-時(shí)間曲線。根據(jù)理論模型（通常采用Cowan模型或Parker模型）對(duì)曲線進(jìn)行分析，可計(jì)算出材料的熱擴(kuò)散系數(shù)α，再結(jié)合樣品的比熱容Cp和密度ρ，即可得到導(dǎo)熱系數(shù)λ（λ=α·Cp·ρ）。

技術(shù)特點(diǎn)

現(xiàn)代激光法導(dǎo)熱儀具有多項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)：測(cè)量速度快，單次測(cè)試僅需幾秒至幾分鐘；溫度范圍廣，精度高，導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量誤差可控制在±3%以內(nèi)；樣品尺寸小，厚度1-10mm的圓片樣品；測(cè)試過(guò)程為非接觸式，不會(huì)對(duì)樣品造成破壞。此外，儀器還具備自動(dòng)樣品切換、真空環(huán)境控制、多參數(shù)同步測(cè)量等功能。

應(yīng)用領(lǐng)域

該技術(shù)特別適合測(cè)量金屬、陶瓷、復(fù)合材料、高分子材料等各種固體材料的導(dǎo)熱性能。在新能源領(lǐng)域，用于評(píng)估電池材料、熱電材料的熱特性；在電子行業(yè)，用于芯片封裝材料的散熱性能分析；在航空航天領(lǐng)域，用于耐高溫材料的熱防護(hù)性能研究。隨著材料科學(xué)的發(fā)展，激光法導(dǎo)熱儀已成為材料研發(fā)和質(zhì)量控制不可或缺的分析工具。

發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)激光法導(dǎo)熱技術(shù)將向著高精度、更寬溫度范圍、更小樣品測(cè)試能力方向發(fā)展。同時(shí)，結(jié)合人工智能算法，提升數(shù)據(jù)處理能力和自動(dòng)化水平，使其能夠適應(yīng)更多新型材料的測(cè)試需求，為材料熱物性研究提供更加可靠的技術(shù)支持。