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導(dǎo)熱系數(shù)之激光閃射法

嘉峪檢測網(wǎng)        2015-11-08 21:11

導(dǎo)熱系數(shù)是表征材料熱傳導(dǎo)能力的重要物理參數(shù),是工程材料尤其是窯爐材料的熱物理特性之一。在研究和開發(fā)新型耐火材料時,研究人員都很重視導(dǎo)熱系數(shù)這項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),并在冶金工程材料、建筑中作為選擇材料的重要依據(jù)之一。所以,準(zhǔn)確測定材料的導(dǎo)熱系數(shù)至關(guān)重要。目前國內(nèi)測定耐火材料導(dǎo)熱系數(shù)通常采用平板法和熱線法。但這兩種方法均存在測量精度不高,測量范圍較窄等不足。1961年,Parker等開始了利用激光脈沖技術(shù)測量材料的熱物理性能的研究,由于這種技術(shù)具有測量精度高、測試周期短和測試溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn),得到廣泛的研究和應(yīng)用,經(jīng)過不斷發(fā)展和完善,目前激光閃射法已經(jīng)成為一種成熟的材料熱物理性能測試方法。

 

激光閃射法是目前世界上最先進(jìn)的材料熱物理性能測試方法之一,歐美各國的大部分熱擴(kuò)散數(shù)據(jù)就是用該方法測定的。本文介紹的激光閃射法導(dǎo)熱系數(shù)測定方法是通過直接測量材料的熱擴(kuò)散系數(shù)、比熱容、密度來計算材料的導(dǎo)熱系數(shù)。

 

舉例

石墨紙測試程序

1) 試樣的制備:由于耐火材料多為含顆粒原料的材料,具有明顯的非均質(zhì)性和方向性,因此試樣的制備對測定結(jié)果影響很大,要嚴(yán)格控制試樣的直徑、厚度和兩個端面的平行度。典型試樣為直徑為12.7mm或者25.4mm的圓形試樣;

2) 試樣的處理:為了減少耐火材料對激光脈沖的反射,并增加試樣表面對激光脈沖能量的吸收,測試前可以在待測試樣的兩面均勻噴涂石墨涂層。石墨涂層可以阻止激光射線和可觀察波長段熱輻射的穿透,在高溫階段能夠抵抗激光脈沖的加熱而不融化和蒸發(fā),并且不與試樣產(chǎn)生反應(yīng);

3) 試樣的安裝與測定:試樣經(jīng)過上述步驟的處理后,即可放入儀器中進(jìn)行測試。通過計算機(jī)控制系統(tǒng),設(shè)定待測試樣的試驗(yàn)條件,包括升溫時間,試驗(yàn)溫度和試驗(yàn)氣氛等。達(dá)到設(shè)定溫度,并且溫度穩(wěn)定后,選擇手動或者自動方式開啟激光發(fā)生器,儀器自動記錄試樣上表面溫升隨時間的變化曲線,整個測定過程結(jié)束。

 

實(shí)驗(yàn)設(shè)備

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來源:深圳市美信檢測技術(shù)有限

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