大尺寸金刚石激光闪射法热导率测试研究

为解决大尺寸金刚石热导率的测试问题,本文在耐驰LFA467激光闪射仪的基础上,设计了垂直模式和In-Plane模式的φ100 mm测试样品架,从理论分析和实际测试两方面证明了φ100 mm样品架的可行性。从理论分析结果得出,新样品架带来的样品边界条件的变化对测试结果影响不大。从实际测试结果来看,垂直模式和In-Plane模式的φ100 mm样品架的热导率比标准样品架的热导率分别高3.6%和6.5%,仍在可接受范围内。本文设计的φ100 mm样品架最大能够测试φ100 mm的样品,有助于保护样品的完整性,实现激光闪射法大尺寸金刚石热导率的无损测试。

基于激光闪射法测量Zr基非晶合金的导热系数

激光闪射法是目前较普遍采用的测量材料导热系数的方法,介绍了激光闪射法测量热扩散系数与导热系数的原理,通过NETZSCH LFA467 HT HyperFlash型激光法导热仪,采用不同标准样品参比在不同温度下对Zr基非晶合金热扩散系数和导热系数进行了研究。结果表明:在相同标准样品参比下,Zr基非晶合金的热扩散系数随着温度升高逐渐增大;同一温度下,在不同标准样品参比下Zr基非晶合金的热扩散系数相同;在相同的温度下,Cu标准样品参比下Zr基非晶合金导热系数值最小,9606标准样品参比下导热系数值最高,310标准样品参比下导热系数值介于两者之间;在相同标准样品参比下,Zr基非晶合金的导热系数值随着温度的升高逐渐增大;选用Cu标准样品作为参比样品测量Zr基非晶合金导热系数更精确。

激光闪射法测量金属试样导热系数的不确定度评定的探讨

激光闪射法是采用瞬态法测量材料导热系数的常用测量方法之一。本文利用激光闪射法测试了金属试样的导热系数,分析了测试过程中的各影响因素,确定了各个环节对测试结果的影响程度,并提出了相应的措施。

激光闪射法测量耐火材料的热物理性能

介绍了应用激光闪射法测量耐火材料比热容、热扩散系数以及导热系数等热物理性能的原理,列举应用实例说明了测试方法,并且讨论了影响实验数据准确性的因素。

基于激光闪射法测量某内燃机铝合金活塞的热物性参数

基于激光闪射法,采用闪射法导热仪测量了不同温度下某内燃机铝合金活塞的比热容、热扩散系数及导热系数。结果表明:随着温度的升高,该内燃机铝合金活塞的热扩散系数逐渐减小,比热容逐渐升高,导热系数在一定温度范围内呈逐渐增大的趋势。

激光闪射法测量一种砂岩的高温热扩散系数和热导率

沉积岩的热扩散系数和热导率是十分重要的地质学和地热学参数,对精确获得地表热流密度及建立沉积盆地的热结构模型具有重要意义。本研究利用激光导热分析仪LFA 457测量了一种砂岩从298~773 K的热扩散系数,并结合比热容和密度参数计算获得了其这一温度区间的热导率。结果显示,在298 K时,砂岩的热扩散系数为1.20 mm2 s^(-1),比热容为0.80 J·g^(-1)K^(-1),热导率为2.38 W·m^(-1)K^(-1);温度升高时,热扩散系数迅速减小,比热容升高,总体结果是热导率减小(未考虑体积膨胀造成的密度变化)。在研究的温度区间内,热扩散系数减小了69%,热导率减小了54%。结果表明,高温原位的岩石热导率只有室温下的60%左右。因此,使用高温下的热导率值才能获得更准确的地表热流数据。

激光闪射法测试微孔炭砖导热系数研究

激光闪射法在材料导热系数的测量方面已得到广泛研究和应用。本文利用激光闪射法测试了微孔炭砖的导热系数,分析了影响结果准确性的因素,并提出了相应措施。

激光闪射法测试耐火材料导热系数的原理与方法

介绍了激光闪射法测定材料导热系数的理论基础,通过对热扩散系数和比热容计算公式的推导,阐述了该方法的基本原理。以德国耐驰仪器制造有限公司生产的LFA-427型激光闪射导热仪为例,介绍了激光闪射法测定导热系数设备的主要组成,并简要说明了该设备的操作步骤以及计算方法。

激光闪射法测量碳复合耐火材料导热系数的影响因素

简要介绍了激光闪射法测定碳复合耐火材料导热系数的基本原理,分析了对试验结果造成误差的影响因素,并针对每种因素提出了相应的解决方法,在实际操作上有重要的参考价值。

激光闪射法测试氮化硅结合碳化硅材料导热系数的研究

激光闪射法在材料导热系数的测量方面已得到广泛研究和应用。利用激光闪射法测试了氮化硅结合碳化硅材料的导热系数,分析了影响结果准确性的因素,并提出了相应措施。

硅热法镁冶炼料球导热系数研究

针对硅热法镁冶炼还原反应计算分析中存在的料球密度、比热容、导热系数等基础物性参数给定不准确的问题,采用同步热分析仪和激光导热分析仪测试了镁冶炼原料的基本物性参数,探究了温度、成型压力、配硅比等因素对原料各物性参数的影响。结果表明,煅白球团与料球的导热系数随温度的升高而减小、随成型压力增大而明显增大。

硝化纤维含能材料热物性参数的测量与分析

为了确定硝化纤维（含氮量11.89%～13.5%）的热物性参数,进行热分析计算,揭示其反应动力学机制,采用激光闪射法和差示扫描量热法对含氮量12%的硝化纤维的热物性参数进行了测量。给出了其熔点以下25～140 ℃的热扩散率、比热容及热导率的数值。结果表明,随着温度的升高,比热容逐渐增大,而热导率和热扩散率有所减小,但变化幅度并不显著。在热分析计算时,这些参数可近似为一组平均值： cp=1.131 J·g-1·K-1,D=0.413 mm2·s-1,λ=0.142 W·m-1·K-1。

不同水分含量煤自燃过程热特性实验研究

煤自燃的发生发展是煤氧化放热与热量散失的动态过程,当放热量大于散失的热量,便促进煤氧反应加速,直至自燃。煤中水分的存在影响着煤氧化产热与松散煤体的热传导能力,因此,以神东布尔台42201-1工作面煤样为实验对象,开展了热重(Thermogravimetric,TG)和差示扫描量热法(Differential Scanning Calorimetry,DSC)联用实验,根据煤自燃过程中特征温度点划分出煤自燃进程,并分析煤中水分含量对煤自燃过程失重特性与放热特性的影响。采用激光闪射法测试分析了不同水分含量煤低温氧化过程中热扩散系数a、比热容Cp与导热系数λ的变化规律,以升高单位温度引起的热扩散系数变化量与比热容变化量表征温度对热扩散系数与比热容的敏感度,并分析煤低温氧化过程热传导特性。结果表明:在实验的水分含量下,煤中水分含量的增加抑制了煤自燃过程,实验终止时煤自燃失重量随着水分含量的增大而减小,煤中过多水分含量阻碍了煤氧反应进行,放热量随煤中水分含量的增加而降低。在煤样各水分含量下,热扩散系数随温度的升高呈先减后增趋势,敏感度为0时的临界温度随水分含量的增加而增加。比热容随温度的升高呈减小趋势,且同等温度下,比热容的敏感度随水分含量的增大而增大。在同等温度条件下,煤低温氧化热扩散系数与导热系数随着煤中水分含量的增大呈减小趋势,而比热容随煤中水分含量的增大呈增大趋势,说明煤中水分的增加使得煤体温度上升所需热量增高,煤体间的热量传递速率变慢,削弱了煤自燃热传导特性。

激光法测量材料热物理性能的原理及方法

介绍了应用激光闪射法检测材料热物理性能的原理及测试方法,列举了应用实例,并且讨论了影响实验结果准确性的因素。

电真空器件用陶瓷材料热导率研究

本文采用激光闪射法分别对不同成型方法制备的95氧化铝和99氧化铝陶瓷的热导率进行了测试计算,同时也对氮化铝及氮化铝基损耗陶瓷的热导率进行测试计算,并与氧化铝基金属陶瓷进行了比较,对实验结果作了初步分析。

BCB键合层空洞对界面热阻的影响

晶圆级键合的纳米界面层热传递控制是微机电系统热管理和热设计的热点及难点,其原因是由于键合质量严重影响纳米界面层的热传输能力,而圆片级键合界面热阻表征技术则是业界难点,国内外未见有效的分析途径和统一的测试方法。基于超声扫描、激光闪射法和自主构建的热阻网格化计算模型相结合的分析途径,实现了对微机电系统中圆片级封装的Si-BCB-Si键合质量及热阻的表征。首先,利用超声扫描显微镜对BCB键合界面质量进行分析,定性评估了键合区空洞含量;同时,采用激光闪射法对界面层热扩散率进行测试,最后,结合数值计算方法,定性评估了空洞含量和BCB键合层厚度对界面热阻的影响。试验和理论分析表明,BCB键合层的空洞严重阻碍了界面层的热传输能力,且这种阻碍作用受BCB界面层厚度的影响。

钨和氧化铝材料热导率的测量

为了准确测量钨材料和氧化铝材料在高温下的热导率,对样品的密度、比热和热扩散系数进行了测量并评估了数据的准确性和重复性,分析了样品的理论比热、差式扫描量热法(DSC)比热和激光导热仪(LFA)比热对热导率计算的影响.结果表明:不论是DSC法还是LFA法,钨材料的比热数据均会导致其热导率产生较大的偏差,故在计算其热导率时可代入理论比热进行计算;通过DSC法测量得到的氧化铝陶瓷的比热较为准确,且可以提高热导率数据计算的准确性.

MPCF及其复合材料热导率测试研究

采用激光闪射法测试了中间相沥青基碳纤维(MPCF)及其增强树脂板的热导率,同时平行测试了PAN基石墨纤维的热导率。结果表明:激光闪射法可以正确测定碳纤维的热导率;MPCF的热导率在常温下为500 W/(m˙K),超出PAN基石墨纤维数十倍,属于超导热材料,且具有一定的温度依赖性;MPCF增强树脂复合材料X、Y和Z不同方向的热导率差异较大,X向热导率最高为307.9 W/(m˙K),Y向其次为128.6 W/(m˙K),Z向为2.18 W/(m˙K)。

高纯石墨标样热扩散系数测定及优化

为了选取合适的热扩散系数标测定标样,用热压烧结法制备了高纯石墨,利用激光闪射法测试了不同厚度石墨试样的热扩散系数,研究了石墨热扩散系数随厚度的变化规律,分析了产生这种变化的原因.结果表明:不同温度下的石墨热扩散系数均在试样厚度3 mm时最高。选用高纯石墨热做为热扩散系数标样时,试样的厚度应在3mm左右,这样才能使被测试样的测试结果更精确.

微米级超薄石墨膜的导热性能测试

本文采用激光闪射法测量超薄石墨膜(几十微米厚度)的导热性能。由于石墨薄膜平面方向的热导率远高于厚度方向的热导率,通过特殊的In-Plane附件及相应的数学模型,可得到石墨薄膜平面方向的热导率。此方法改进了传统的闪射法,可应用于各种各向异性薄膜,以及高导热各向同性薄膜的导热测量。