激光导热仪的工作原理和应用范围

　　工作原理：激光导热仪由激光源在瞬间发射一束激光脉冲，均匀照射在样品下表面；使其表层吸收光能后温度瞬时升高，并作为热端将能量以一维热传导方式向冷端（上表面）传播。使用红外检测器连续测量上表面中心部位的相应温升过程，得到类似于右下图的温度（检测器信号）升高和时间的关系曲线）。

　　应用计算机软件的数学模型对理论曲线和试验温度上升曲线进行计算修正，从而测出样品的热扩散系数，再测出比热已知的标样的热扩散系数，利用数学模型计算出样品的比热，系统根据以下公式自动计算出样品的导热系数：

　　λ（T）=α（T）Cρ（T）·ρ（T）式中:λ为导热系数,W/(m K);α为热扩散系数,mm2/s;Cρ为比热J/g/K;ρ为密度,g/cm3。

　　其中样品的密度一般在室温下测定,其随温度的变化可使用材料的线膨胀系数进行修正（同时修正样品厚度随温度的变化),在测量温度不太高、样品尺寸变化不太大的情况下也可近似认为不变。

　　温度升高和时间关系曲线应用范围：激光闪射导热测试方法所要求的样品尺寸小，测量速度快，精度高；能够覆盖<0.1-2000W/m*K（从较低导热系数的聚合物，到超高导热的金刚石）的宽广的导热系数测量范围，测量温度范围宽，样品适应面广；不仅能测量普通固体样品的导热性能，通过使用合适的夹具或样品容器并选用合适的热学计算模型；还可测量诸如液体、粉末、纤维、薄膜、熔融金属、膏状材料、基质上的涂层、多层复合材料、各向异性材料等特殊样品的热扩散系数并进而计算导热系数。