基于激光光热位移技术纳米材料热扩散率的测量

为了测量纳米材料的热扩散率,采用激光光热位移技术测量了不同频率下热位移的相位,由相位的拟合曲线得到材料热扩散率的方法,得到了不同退火温度下纳米TiO2热扩散率。结果表明,纳米TiO2的热扩散率随退火温度升高而减小。     

利用激光光热技术研究材料应力对热扩散率的影响

根据光热光谱技术中的激光光热平行检测技术测量了材料具有应力时的热扩散率 ,根据所检测到的光热信号的振幅 ,由非线性拟合 ,确定出材料的热扩散率 ;由于入射光束移动的方便性 ,可实现对材料的点点测量 ,进而测量了材料在应力作用区域不同点上的热扩散率 ,结果发现当材料内存在应力时 ,造成材料的热扩散率变小 ,且随应力起伏变化而变化。同时设计了数据采集软件与双差电路 ,提高了测量精确度     

激光光热散射技术测量不透明材料的热扩散率

报道了一种用激光光热散射技术测量不透明材料热扩散率的方法。根据在不同的频率下测得的试样光热信号的振幅和相位 ,由振幅和相位分别对频率进行非线性拟合 ,由此可得材料的热扩散率 ,并对不同烧结温度下的纳米氧化铝进行了测量。     

激光光热反射技术对薄膜热物性的表征

在考虑探测光束光斑尺寸对调制光热反射(MPR)信号影响的基础上,建立了三维的薄膜-衬底体系的激光光热反射理论模型。对利用激光光热反射技术测量薄膜热物性的可行性进行了研究,并对影响调制光热反射信号的材料参数进行了分析。此外,通过数值模拟研究了多参数拟合问题,即利用调制光热反射频响信号同时确定薄膜热扩散率、衬底热扩散率和界面热阻这三个物理参数。结果表明,与已有的径向扫描方法相比,频率扫描方法中的这三个参数之间并不存在高度的相关性,因此采用频响信号进行多参数拟合,可提高多参数拟合的收敛性和精确性。     

激光光热辐射技术测量不透明复合材料的热扩散率

报道了一种用激光光热辐射技术测量不透明材料热扩散率的方法。根据红外探测器在不同频率下测得试样光热信号的振幅和相位 ,采用非线性拟合法 ,由振幅和相位分别对频率进行非线性拟合 ,由此可得材料的热扩散率 ,并对单向氧化铝纤维基复合材料进行了测量 ,给出了任一方向上的热扩散率的实验结果     

用激光光热技术测量材料热扩散率的新方法

本文介绍了一种利用激光光热技术测量材料热扩散率的新方法，由不同频率下检测到的光热信号的振幅与相位，根据非线性曲线拟合得到材料的热扩散率，并对纳米二氧化钛进行了测量，结果表明其结果与通常的蜃景效应相一致。     

基于激光光热法的固体热扩散率数值分析

固体材料的热扩散率对于研究低温非稳态导热过程极为重要,为了研究固体材料在低温下的热扩散率,本文根据热扩散理论模型计算样品材料在不同温度时的热扩散率,在此基础上基于激光光热法对热扩散率与激光频率和相位之间的函数关系进行了数值模拟,数值计算结果与实验数据对比表明两者基本相符,研究表明激光光热法可对固体材料的热扩散率进行有效测量,样品材料在低温下热扩散率的数值模拟表明20～80 K温区样品材料热扩散率随温度变化而显著变化,80～300 K温区材料热扩散率变化较小。     

热释电探测器的响应率分析

本文引进有效热导纳概念,改进了计算响应率的集总参数方法,使之获得接近热扩散方法的计算精度,从而简化了热释电探测器响应率的计算。本文还给出了对LiTaO_3和LATGS两种热释电探测器的计算结果并给出了LiTaO_3探测器实验结果。理论值与实验值符合得很好。     

采用干涉型光热位移相位信号测量薄膜热扩散率

介绍了待测样品在激光辐照下光热位移信号的理论表达式,阐述了信号相位与热扩散率以及调制频率之间的关系;基于该关系并结合相关资料,提出了一种新的采用迈克尔干涉检测装置测量热扩散率的简便方法,分析了其相对于传统测量方法的优势.采用该装置对Ti及TiO2复合薄膜样品进行了测量,由光热位移相位信号与调制频率之间的关系,计算得到了待测样品的热扩散率.     

压电技术测量热扩散率的精度分析

根据测量热扩散率的光声压电(PAPE)技术简化热弹理论,分析了该方法中样品厚度、热扩散率大小对测量结果的影响以及PAPE技术的适用范围.介绍了基于简化热弹模型理论的PAPE技术,得出了简化的光声压电信号幅度和相位与调制频率的相互关系;根据PAPE技术理论分别对相同厚度不同材料热扩散率测量的灵敏度和不同厚度同一材料热扩散率的测量误差进行理论分析;通过实验分别对厚度约为2 mm的紫铜、铝、黄铜、铁和碳钢(含碳0.5%)以及不同厚度的铝和黄铜进行测量,验证理论分析结果.结果表明,PAPE技术测量热扩散率较大、厚度较厚的材料更加精确、有效.     

Al/SiC carriers for microwave integrated circuits by a new technique of pressureless infiltration

Materials with high thermal conductivity and thermal expansion coefficient matching with that of Si or GaAs are being used for packaging high density microcircuits due to their ability of faster heat dissipation. Al/SiC is gaining wide acceptance as electronic packaging material due to the fact that its thermal expansion coefficient can be tailored to match with that of Si or GaAs by varying the Al:SiC ratio while maintaining the thermal conductivity more or less the same. In the present work, Al/SiC microwave integrated circuit (MIC) carriers have been fabricated by pressureless infiltration of Al-alloy into porous SiC preforms in air. This new technique provides a cheaper alternative to pressure infiltration or pressureless infiltration in nitrogen in producing Al/SiC composites for electronic packaging applications. Al-alloy/65vol% SiC composite exhibited a coefficient of thermal expansion of 7/spl times/10/sup -6/ K/sup -1/ (25/spl deg/C-100/spl deg/C) and a thermal conductivity of 147 Wm/sup -1/K/sup -1/ at 30/spl deg/C. The hysteresis observed in thermal expansion coefficient of the composite in the temperature range 100/spl deg/C-400/spl deg/C has been attributed to the presence of thermal residual stresses in the composite. Thermal diffusivity of the composite measured over the temperature range from 30/spl deg/C to 400/spl deg/C showed a 55% decrease in thermal diffusivity with temperature. Such a large decrease in thermal diffusivity with temperature could be due to the presence of micropores, microcracks, and decohesion of the Al/SiC interfaces in the microstructure (all formed during cooling from the processing temperature). The carrier showed satisfactory performance after integrating it into a MIC.     

激光光热法测试YBCO 高温超导带材热扩散率

根据激光光热法原理建立了高温超导带材低温真空环境下热扩散率测试系统。通过研究热扩散率与加热激光调制频率及热波通过样品时产生的相位差之间的关系，提出了激光光热法测试热扩散率实验数据处理新思路，消除了系统误差的影响。为了探讨测试方法的可靠性，以热扩散率已知的紫铜为标准样品进行了测试。在此基础上，对YBCO高温超导带材进行了测试，获得了其在40~120K温区的热扩散率数据。YBCO 高温超导带材热扩散率随温度升高而降低，尤其在40~60K温区下降较快。     

压电光声技术对材料热性能的研究

利用光声压电(PAPE)技术测量研究材料的热扩散率, 开展了对钇铝石榴石(YAG)新型复合材料热扩散率的测量研究。介绍了基于简化热弹模型理论的光声压电法, 对利用简化热弹模型建立的光声压电理论进行推导, 根据简化的热弹模型, 建立了运用光声压电法检测材料热扩散率的实验系统; 运用光声压电法, 在不同的测试条件下, 对参考样品热扩散率进行检测, 完成了对实验系统的校准; 对YAG等新型复合材料的热扩散率开展测量研究。研究结果显示, 光声压电法是可以用来准确测量金属材料的热扩散率。在适当的实验条件下, 光声压电技术可以有效地测量新型复合材料的等效热扩散率。     

用热成像技术测量碳纤维热扩散率的实验研究

介绍了红外热成像技术测量材料热扩散率的原理,并利用这项技术以及导热逆问题求解方法测出了五种碳纤维试件的热扩散率,分析了影响测量准确性的因素。研究结果表明,红外热成像技术可以方便、快速的测出碳纤维材料的导热性能,从而为这类材料导热性能的测量提供了一种新颖、可行的方法。     

Measurement of directional thermal properties of biomaterials

This paper presents an experimental technique to measure the directional thermal conductivity and thermal diffusivity of materials. A heated thermistor heats the sample and a sensing thermistor placed about 2.5 mm away measures the temperature rise due the heating pulse at the heated thermistor. An empirical relation between the power delivered by the first thermistor and the temperature rise recorded by the sensing thermistor is used to measure the thermal conductivity of the material along the line joining the thermistors. Diffusivity of the material is determined from the delay between the power pulse in the heated thermistor and the temperature pulse at the sensing thermistor. Signal processing was done to eliminate errors in the measurement due to change of base line temperature. Uncertainty of the measurement technique was found to be 5% when tested in media of known thermal properties. The thermal conductivity and thermal diffusivity of swine left ventricle in normal and ablated conditions were measured using this technique. The thermal conductivity of the tissue dropped significantly from 0.61 to 0.50 W.m(-1).K(-1) after ablation while the diffusivity dropped from 2.1 x 10(-7) to 1.7 x 10(-7)m2.s(-1).     

表面加工多晶硅薄膜热扩散系数的在线提取

提出了一种在线提取多晶硅薄膜热扩散系数的简单测量方法,测试结构可随表面器件工艺加工制作,无需附加工艺。通过分析两个长度相同、宽度与厚度相同梁的瞬态冷却特性,获得其冷却时的温度衰减时间常数,便可以提取出表面加工多晶硅薄膜的热扩散系数。给出了瞬态冷却热电分析模型,综合考虑了梁冷却过程中各种散热因素即对流、辐射以及向衬底传热的影响。实验测得的该表面加工多晶硅薄膜热扩散系数是0.165 cm2-s 1(方块电阻是116.25Ω/sq)。该方法能够实现多晶硅薄膜热扩散系数的在线测试。