第六章热扩散率VIP免费

24/10/201量热技术和热物性测定第六章热扩散率24/10/202热扩散率又称导温系数，其定义为：仅对非稳态传热有意义：稳态导热过程中，温度不随时间变化，各部分物质的热力学能亦不发生变化。单位体积热容的大小对导热过程没有影响，所以热扩散率也就不起作用。直接测量热扩散率必需使用非稳态测量方法。第六章热扩散率pcTxT12224/10/203与导热系数不同，热扩散率综合了材料的导热能力及单位体积热容的大小，表示材料扩散热量能力大小。热扩散率大的材料，热量穿透一定距离所需时间就短，材料温度变化传播快。常温下各类材料的导热系数与热扩散率第六章热扩散率材料λ/Wm-1K-1α×106/m2S-1金属4～4203～165非金属(少数例外)0.17～700.1～1.6液体(非金属)0.05～0.680.08～0.16气体0.01～0.2015～165普通隔热材料0.04～0.120.16～1.6024/10/204激光脉冲法(闪光法)1961年Parker等提出并研制成功。我国于1973年由中科院金属所、上海硅酸盐所、上海激光站等合作研制成功我国第一台计算机运控的激光热导仪。现在激光脉冲法已是应用最为广泛的测量方法之一。优点：测量材料种类广泛：各种金属、陶瓷、半导体、液态金属等；测试温度范围广：－180℃～3000℃试样尺寸小：直径约10mm，厚度约1～2.5mm测试速度快：一般仅几秒钟。第六章热扩散率24/10/205激光脉冲法(闪光法)物理模型在一个四周绝热的薄圆片试样的正面，辐照一个垂直于试样正面的均匀的激光脉冲，测出在一维热流条件下试样背面的温升曲线，进而求出热扩散率。第六章热扩散率24/10/206激光脉冲法(闪光法)物理模型一维瞬态传热方程：在t＝0时刻，脉冲光照射在试样表面并被均匀吸收，则在据表面微小距离l内样品温升为：第六章热扩散率lxlcqxTp00,LxlxT00,TxT12224/10/207激光脉冲法(闪光法)物理模型边界条件：解为：第六章热扩散率0,00LxxT1222expsincos21,npLnLlnLlnLxnLcqxT24/10/208激光脉冲法(闪光法)物理模型由于l<>厚度，则侧面散热可忽略，可视为一维热流；2.试样温升小(3-5)℃，则向环境的散热可忽略不计；3.试样材料均匀，各向同性；4.试样一面受光辐照，在极薄层内吸收并转化为热量；5.光辐照时间远远小于热量在试样内传播的时间。第六章热扩散率24/10/2013激光脉冲法(闪光法)比热测量：是用一个已知比热容的试样作为参考样品，使它和待测样品的表面都涂有吸收率相同的极薄涂层（一般用胶体石墨），分别进行两次同样的闪光加热，测出两次实验的最大温升及表征激光能量大小的信号，可得待测样品比热容：式中cpx,cps分别为待测和已知（参考）比热容，M为质量，Δtmax_x,Δtmax_s分别为待测和已知是最大温升值，Qx,Qs是表征闪光能量大小的信号。第六章热扩散率sxxxssspxpQTMQTMccmax_max_24/10/2014激光脉冲法(闪光法)闪光法测量比热的精度较低，主要是闪光能量不易准确测定，另外表面吸收层也不能完全一致。当已知比热后，...