激光闪射法(LFA)是一种快速灵活的测量方法,近年来发展十分迅速,不仅能精确地直接测量热扩散系数,也可通过比热的测量或输入进一步计算得到导热系数。
激光导热仪主要由激光发射装置、试样加热及冷却装置、信号检测装置、数据采集记录装置、分析软件等组成。
激光发射装置:发射光脉冲,照射样品,提供热源。激光能量和脉冲宽度可以自由选择。
试样加热及冷却装置:脉冲通过光路,到达试样表面,在这里对样品加热,测试完成后样品在这里冷却。
信号检测装置:使用红外检测器对样品温度变化进行检测。
数据采集记录装置:当红外检测器检测到样品热量的变化,传送给数据采集记录装置。
分析软件:对信号值进行分析拟合,得到热扩散系数;同时使用比热模块,或者直接结合比热和密度,分析得到导热系数。
除此之外,激光导热仪附件主要有:样品支架、喷碳设备、恒温水浴、流量计、真空泵、标准样品及参比样品等。样品支架:对于标准样品尺寸,配有铝、碳化硅或者石墨等材料制作的支架和样品罩;针对不同尺寸的样品,配有氧化铝、蓝宝石、铂金等材料制作的支架或容器。喷碳设备:主要用于样品表面的喷碳。样品一般先经过超声清洗,然后使用石墨喷罐对样品上下便面进行喷涂,待石墨干燥后样品上下表面形成一层均匀致密的碳膜。恒温水浴:主要用于长时间工作、温度的稳定性。流量计:用于调节吹扫气体的流量。真空泵:涡轮分子泵等多种类型,测试可以在高真空或者惰性气氛中进行。激光导热仪是封闭的测量系统,具有多种炉体类型,激光能量、气氛、真空、脉冲宽度可以自由选择。