1 引言

導熱系數是表征材料熱傳導能力的重要物理參數，是工程材料尤其是窯爐材料的熱物理特性之一。所以，準確的測定材料的導熱系數至關重要。我們實驗室現有測試導熱系數的方法有穩態熱流法以及激光閃射法，在這里我簡單講述下對激光閃射法的一些理解。

2 測試原理

激光閃射法具有測量精度高，測試周期短和測試溫度范圍寬等優點，激光閃光法測量材料導熱系數的原理是根據導熱系數K與熱擴散系數a、比熱容C_p和體積密度p三者之間的關系, 如下面給你給出, 首先測出試樣的體積密度p, 然后分別或者同時測量出材料的熱擴散系數a和比熱容C_p , 則可計算出材料的導熱系數：

K=a·C_p·p

現我司使用的是德國耐馳（NEZSCH）儀器公司出品的LAF467型激光導熱儀。

激光閃射法直接測量的是材料的熱擴散系數，而試樣本身的因素對其試驗結果的影響大致有下列幾項：

2.1 樣品的結構。樣品內部組成應均勻一致,上下表面必須平行光滑,厚度均勻一致.樣品與標樣的表面結構(光滑程度)盡量一致,如果樣品表面起伏或多孔,實際的表面積遠大于表觀面積,通常很難找到表面狀態完全相同的參比物,因此測出的結果會與實際結果產生很大的誤差。

2.2 樣品厚度不一。另根據熱擴散系數計算公式a= 0.1388 * d₂ / t₅₀ ，厚度值準確與否對熱擴散系數計算精度影響極大（平方級關系），如果樣品前期厚度處理不均勻，測得厚度與實際平均厚度有偏差，會對結果造成極大的影響。

2.3 樣品厚度的選擇。其原則為使光能的透過時間（或t₅₀）保持在一個合理的范圍，因透過時間太長（如低導熱材料制樣太厚），過程中熱損耗嚴重，將影響實驗精度；透過時間太短（如高導熱材料制樣太薄），表面石墨涂覆層的影響將增大，所測熱擴散系數可能偏低。

2.4 樣品表面涂覆。除了少數深色不透明、表面色澤均勻、反射率低的樣品外，對于一般的樣品均需進行表面涂覆。涂覆材料通常使用石墨，如果標樣與樣品涂覆程度不一，其表面吸收率和發射率也無法一致，在使用標樣對比樣品比熱容時，就會存在誤差。且如果石墨涂層的厚度不一致，就無法保證材料表面的均勻有效遮覆，涂覆太厚，最終樣品將類似于石墨樣品石墨的三層復合材料，尤其在樣品本身較薄、熱擴散系數又較高的情況下，石墨層與界面層的熱阻不可忽略，將導致測得的熱擴散系數偏低。

3 結論

本文探討了試樣對激光導熱系數的影響，目的在于在實際測量過程中，盡可能減小這些因素對結果影響，以提高導熱系數的測試質量。所以必須要加強對導熱系數技術的研究，發現導熱系數分析系統誤差的規律及其原因，并找到解決問題的方法。

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