导热系数的测定

随着社会的进步和科技的发展，新材料的合成和研究受到了人们越来越多的重视。各种新材料的出现，使得人们对这些新材料的性能检测也提出了更高的要求，这给分析工作者带来了前所未有的挑战。新材料的热性能分析就是其中重要的组成部分，例如:航天器所使用的外层材料，需要承受航天器返回地球大气层时和大气摩擦所产生的高温以防止内部部件的损坏；电子工作领域使用的微小陶瓷，既要保护集成电路板与电子设备不被高温烧毁，又要作为热量的散热器；同样作为微电子工业中所使用的塑料，既要求有良好的导电性能，又需要有耐高温和散热性能。了解这些新材料的导热等物理性质，已成为科技工作者不得不面对的一个严峻的问题。因此，要得到精确的导热测量结果，必须根据材料的导热系数范围与样品特征，选择合适的测试方法。

由于仪器分析技术的快速发展，现在测量导热系数的仪器和方法很多，主要分为两大类:一类是用于高温条件下或者测量导热系数比较高的材料的动态法；另一类是适合于中低温度条件或者中低导热系数的材料的稳态法。动态法又可以分为热线法和激光导热法，稳态法分为热流法、保护热板法和保护热线法。相对于其它方法，激光导热法具有试样尺寸小、样品制备简单、测量温度范围和导热系数范围广以及重复性和精确性高的特点。以实验室购买的德国耐驰公司生产的型号为LFA457激光导热仪为例：测量温度范围宽，最高能达2000℃;导热系数覆盖范围广，从普通的绝热塑料0.05 W/(m·K)至金刚石的2000 W/(m ·K)均能测量。因此，目前全世界热扩散系数的测量一半以上都是使用该方法。

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