热扩散系数的定义及测量意义(热扩散系数的定义及测量)

热扩散率是物体中一点的温度扰动传递到另一点的速率的量度。以物体被加热的情况为例,在物体被加热的非稳态导热过程中,进入物体的热量被沿途不断吸收,导致局部温度上升,这个过程一直持续到物体内部所有温度都相同。热扩散率比热导率更直观。

热扩散率是和1/ C的组合,越大,拉平物体内部温度的能力越大,因此得名热扩散率。这个物理意义也可以从另一个角度来解释,即从温度的角度来看,越大,温度变化在材料中传播越快。可见也是物质的一个指标传播温度变化的能力,所以称为导热系数。

对于高热导率的材料,如各种高热导率的金属材料和陶瓷材料,其热性能一般都是用闪蒸法来测量,尤其是热扩散率测试是闪蒸法的最大优点,因为闪蒸法可以在短时间内以最低的样品材料消耗成本来测量热扩散率,也是目前热性能测试温度范围跨度最大的测试方法之一,可以从低温-190到超高温3000,同时,闪蒸法

闪光法的基本原理是脉冲光照射待测样品的正面,样品正面的薄层吸收脉冲光照射的能量,探测器同时记录热量传递到样品背面引起的温度随时间的变化。

然而,用闪光法测试材料的热性能并不是一个简单的测试过程,需要各种测试参数(闪光脉冲能量、闪光脉冲宽度、样品正面面积与加热点面积的比值、被测材料的热导率、样品厚度等)的完美配合。)以便获得准确的测量结果。特别是对于未知材料的热性能测试,需要进行一系列的验证试验来确定测量结果的准确性。

通常,在闪光测试过程中,每个测试结构中的闪光测试设备都有自己的闪光加热参数、样品支架和安装方法。当用同一样品进行闪光对比试验时,往往会出现明显的试验误差。在闪存对比测试中,需要对测试参数进行整体设计和考虑,以获得正确的结果。

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