LDR-III 瞬态激光导热系数测定仪（闪光法）(升级版)

一、概述：

本仪器适合于测量材料的热扩散系数和导热系数，依据国标 GB/T 22588 —2008《闪光法测量热扩散系数或导热系数》， ASTM E 1461-2022《闪光法测定热扩散系数试验方法》，GBT 42919.4-2023 《塑料 导热系数和热扩散系数的测定 第4部分：激光闪光法》，‌ISO 22007-4:2017。

闪光法是测量材料热扩散系数（α）并进而计算导热系数（λ）最为先进、应用最广泛的技术之一。其核心优势在于测量速度快、温度范围极宽、材料适用性广、非接触以及样品尺寸小。尽管在样品制备、数据处理模型和λ的间接计算上有一定要求，但它已成为材料科学研究、工业质量控制中不可或缺的热物性测试工具。测试原理：薄的样品受高强度短时能量脉冲的照射，样品正面吸收脉冲能量使背面温度升高，记录背面 温度变化，在接受光脉冲照射后样品背面温度升高到最大值的一半所需的时间(也叫半升温时间），通过 专用数学模型利用计算机快速计算其热扩散系数和导热系数。

我公司自主研制的LDR型 瞬态激光法导热系数测定仪，获得国家专利（证书号：13751552)。适用于陶瓷、金属、合金、石墨、石墨烯、碳化硅、金刚石等材料导热系数的测试，有测量速度快、测量结果准确等优点，具有很高的性价比满足相关行业的生产、质检、研发的需求。

二、设备组成

1、脉冲激光器： 提供短时、高能量密度的光脉冲（常用激光源是红宝石(红可见光)、钕玻璃和钕钇铝石榴石(近红外光)，也可采用氙闪光源，波长需要匹配样品或涂层的吸收特性。

2、样品室： 采纯铜制造，提高反射率，降低发射率；提供可控的温度环境，内置精确控温和测温装置（如热电偶，铂电阻）。

3、样品架： 精确定位样品，并加盖防止样品被激光打飞，确保激光均匀照射前表面，并与红外探测器保持精确对齐。

4、红外探测器： 快速、灵敏地检测样品上表面温度随时间的变化（常用冷却型的 InSb, MCT 探测器）。

5、数据采集系统： 高速采集卡，准确记录激光脉冲信号和红外探测器信号的时间序列。

6、控制系统与软件：

（1）控制激光器发射激光。

（2）控制样品室温度。

（3）采集和处理温度数据。

（4）应用数学模型计算α和λ。

（5）存储、显示和分析结果。

7、光学系统： 用于引导、聚焦激光束到样品前表面，并且能够调整光斑大小；或将样品上表面辐射出的红外波聚焦到红外探测器上。

三、主要技术参数：

1、试样尺寸范围：Φ12.5×(0.5～5)mm,正方形=10x10mm，厚度 1~5mm；

2、导热系数测量范围：0.1～2000w/m.k；

3、热扩散系数：0.1～1000mm²/s；

4、测试精度：热扩散系数±4%，比热容±5%；

5、试样测试温度范围:室温，室温～200℃，室温～300℃，室温～500℃可选，温度精度：≤0.1℃，高温惰性气体保护；

6、升温速率：≥5K/min；

7、重复性：两次测量偏差<±3%；

8、激光源：最大 15J/脉冲，软件控制脉冲能量，脉宽：0.1～10ms连续可调;

9、激光光斑：可调节光斑大小；

10、检测器：红外检测 MCT-CT，风冷；

11、采样频率：最高200KHz；

12、PLC控制系统+Windows系统，采用全自动测试软件，快速准确对样品进行试验过程参数分析和报告输出；

         13、电源： AC 220V；500W。

四、注意事项

         1、‌样品制备：‌ 需要制备平行、光滑、平整的薄片样品。样品厚度需要精确测量（是计算的关键参数）。

2、‌透明/半透明材料处理：‌ 前表面需涂覆吸收层，涂层本身的导热性和厚度会对结果有影响，需要校正或选择合适涂层。

3、‌导热系数的间接性：‌导热系数λ是通过热扩散系数α,样品密度ρ,样品比热容Cp计算得来。

4、‌模型依赖性：‌ 计算结果依赖于所采用的数据处理模型。选择和应用合适的修正模型对精度至关重要。

‌           径向热损失：‌ 对于低热扩散材料或长时间测量，样品边缘的热损失不可忽略，需要在模型中修正。

            五、配置清单

         1、主机一台。      

           2、分析软件一套。

         3、联想电脑一台。

         4、标样二块。

         5、石墨喷剂(进口)三瓶。

典型用户：中国工程物理研究院材料所

                                        太原理工大学

                                           中国石油大学