导热系数激光闪射法检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-30  

导热系数激光闪射法检测是一种基于瞬态热响应分析的技术,通过激光脉冲加热样品表面并利用红外探测器监测温度衰减过程,精确测定材料的热扩散系数和导热系数。该方法适用于固体材料的非破坏性测试,涵盖宽温度范围和高精度测量需求。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

热扩散系数测量:通过激光脉冲加热样品并记录温度响应曲线,计算材料的热扩散率;具体检测参数包括脉冲能量10-1000mJ、温度范围-150°C至1000°C、测量精度±3%。

导热系数计算:基于热扩散系数、密度比热容数据,推导材料的导热性能;参数涉及热导率范围0.1-2000W/m·K、误差限±5%。

比热容测定:利用参考样品校准,通过能量吸收计算比热容;参数包括热量输入校准、温度稳定性±0.1°C。

温度依赖性测试:在不同温度条件下测量热性能变化;参数涵盖升温速率0.1-10°C/min、等温保持时间0-60分钟。

各向异性材料分析:针对方向性材料测量不同轴向的热扩散系数;参数包括样品取向精度±1°、多方向扫描。

薄膜材料测试:适用于薄层样品的热扩散测量;参数涉及薄膜厚度0.1-1000μm、激光 spot 尺寸调整。

复合材料评估:分析多相材料的热性能均匀性;参数包括界面热阻测量、成分比例影响。

高温性能测试:在 elevated temperatures 下进行热扩散测定;参数覆盖高温炉控制、最大温度2000°C。

低温性能测试:在 cryogenic conditions 下测量热特性;参数涉及液氮冷却、最低温度-196°C。

瞬态热响应分析:记录激光脉冲后的温度时间曲线,用于计算热弛豫时间;参数包括时间分辨率1μs、数据采集频率100kHz。

检测范围

金属材料:包括铜、铝、钢等,用于热管理组件和散热器。

陶瓷材料:如氧化铝、氮化硅,应用于高温绝缘和电子基板。

聚合物材料:包括聚乙烯、聚酰亚胺,用于绝缘涂层和包装。

复合材料:如碳纤维增强塑料,用于航空航天结构件。

电子材料:包括半导体基板、导热膏,用于电子设备热设计。

建筑材料:如混凝土、隔热砖,用于建筑能效评估。

能源材料:包括电池电极、热电材料,用于能源转换系统。

航空航天材料:如钛合金、热障涂层,用于发动机部件。

汽车材料:包括刹车片、发动机块,用于热负荷测试。

生物材料:如骨骼替代物、 dental materials,用于医疗设备热性能。

检测标准

ASTM E1461:JianCe Test Method for Thermal Diffusivity by the Flash Method。

ISO 22007-4:Determination of thermal conductivity and thermal diffusivity — Part 4: Laser flash method。

GB/T 22588:闪光法测定热扩散系数和导热系数。

ISO 18755:Ceramics — Determination of thermal diffusivity by the laser flash method。

GB/T 10297:绝热材料稳态热阻及有关特性的测定。

ASTM C714:JianCe Test Method for Thermal Diffusivity of Carbon and Graphite by a Thermal Pulse Method。

ISO 11357-4:Plastics — Differential scanning calorimetry (DSC) — Part 4: Determination of specific heat capacity。

GB/T 3139:玻璃钢导热系数试验方法。

ASTM D5930:JianCe Test Method for Thermal Conductivity of Plastics by Means of a Transient Line-Source Technique。

ISO 8301:Thermal insulation — Determination of steady-state thermal resistance and related properties — Heat flow meter apparatus。

检测仪器

激光闪射法热导仪:采用Nd:YAG激光源和红外探测器,用于产生激光脉冲并监测样品温度变化,具体功能包括热扩散系数测量和数据处理。

高温炉系统:集成电阻加热元件,提供可控温度环境,用于 elevated temperature 下的热性能测试。

低温恒温器:利用液氮或机械制冷,实现 cryogenic conditions,用于低温热扩散测量。

样品 holder 装置:支持多种形状和尺寸样品固定,确保精确取向和热接触,功能包括样品定位和热隔离。

数据采集与分析软件:基于瞬态热模型算法,处理温度衰减曲线,具体功能包括热参数计算和报告生成。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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