The invention discloses a test method for measuring contact thermal resistance between micro/nano thin materials based on the 3 method, which relates to the technical field of contact thermal resistance test. The measurement method is based on the 3_method to measure the temperature difference of two specific measurement structures, and then the interface temperature difference between two thin materials is calculated by the difference calculation. Finally, the solution is obtained according to the definition formula of contact thermal resistance. The first measurement structure is the base from bottom to top, the first sample to be measured, and the metal sheet for heating temperature measurement; the second measurement structure is from bottom to top. Up in turn are the base, the first sample, the second sample to be measured, the second sample and the metal sheet for heating temperature measurement. Because of the characteristics of measurement structure, the temperature difference structure of the first measurement structure is the same as that of the second measurement structure. By making the difference, the same temperature difference components can be eliminated, and the interface temperature difference between the two samples can be obtained. This method can measure the thermal contact resistance between thin layers with micro-nano thickness quickly, and the principle and implementation method are simpler.
【技术实现步骤摘要】
基于3ω法测量微/纳米薄材料间接触热阻的测试方法
本专利技术属于接触热阻测量
,特别是涉及一种基于3ω法测量微/纳米薄材料间接触热阻的测试方法。
技术介绍
接触热阻形成的机理复杂,其影响因素众多,包括材料自身热物性、温度、接触压力、材料的弹塑性、热流方向、表面硬度、表面形貌等。对于接触界面热传递,研究人员尝试从宏观到微观层面去研究其机理并已提出多种理论模型。但现存的大多理论模型都有其自身的局限性,且仅在一定条件下成立。同时,为验证理论模型的准确性,研究者们也研发出众多实验表征技术来测量热界面材料的接触热导(接触热阻的倒数)。在工程实践上,利用实验表征的方法可有效、快速地获得接触热阻值,因此开发适用不同条件下的接触热阻实验表征技术具有重要的意义。根据实验热流是否随时间变化,接触热阻的测量一般可分为稳态法和瞬态法。目前最普遍使用的是稳态法,因其测量原理简单,测量精度也相对较高。但稳态法是一种侵入式的测量方法,测量所需时间较长且对样品尺寸有一定的限制。鉴于稳态法的局限性和薄膜材料的发展,具有响应快、非接触、能测薄材料等特点的瞬态测量技术应运而生。但多数瞬态测量方法的原理复杂,实验配置成本昂贵,且对测量条件要求苛刻等缺点导致其测量误差很难符合工程实际需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适用于微/纳米薄膜材料间接触热阻测量的方法,其测量原理基于3ω谐波探测技术,具有简单、快速、可拓展性强的特点。实现本专利技术目的的技术解决方案为:一种基于3ω法测量微/纳米薄材料间接触热阻的测试方法,包括以下步骤:步骤1,将第一待测样品置于基底材料上,并在第一待测样品 ...
【技术保护点】
1.一种基于3ω法测量微/纳米薄材料间接触热阻的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,将第一待测样品(2)置于基底材料上,并在第一待测样品(2)表面设置用于3ω法测量的加热测温金属薄片,形成的结构称为第一待测结构;步骤2,将第二待测样品(5)置于与第一待测样品(2)材质相同、厚度为第一待测样品(2)厚度一半的两个样品之间,并在其中一个样品一表面设置用于3ω法测量的加热测温金属薄片,在另一个样品一表面设置基底材料,形成的结构称为第二待测结构;步骤3,利用引线将第一待测结构和第二待测结构上的加热测温金属薄片分别与3ω谐波探测电路系统相连;步骤4,对第一待测结构上的加热测温金属薄片施加加热电压,产生热波,并用3ω谐波探测电路系统获取所述加热测温金属薄片的基波电压V1ω以及三次谐波电压V3ω,然后根据3ω法测试原理计算出第一待测结构的总温差Ta;步骤5,对第二待测结构上的加热测温金属薄片施加加热电压,产生热波,并用3ω谐波探测电路系统获取所述加热测温金属薄片的基波电压V1ω’以及三次谐波电压V3ω’,然后根据3ω法测试原理计算出第二待测结构的总温差Tb;步骤6,将第二待测结构测得的总温差 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于3ω法测量微/纳米薄材料间接触热阻的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,将第一待测样品(2)置于基底材料上,并在第一待测样品(2)表面设置用于3ω法测量的加热测温金属薄片,形成的结构称为第一待测结构;步骤2,将第二待测样品(5)置于与第一待测样品(2)材质相同、厚度为第一待测样品(2)厚度一半的两个样品之间,并在其中一个样品一表面设置用于3ω法测量的加热测温金属薄片,在另一个样品一表面设置基底材料,形成的结构称为第二待测结构;步骤3,利用引线将第一待测结构和第二待测结构上的加热测温金属薄片分别与3ω谐波探测电路系统相连;步骤4,对第一待测结构上的加热测温金属薄片施加加热电压,产生热波,并用3ω谐波探测电路系统获取所述加热测温金属薄片的基波电压V1ω以及三次谐波电压V3ω,然后根据3ω法测试原理计算出第一待测结构的总温差Ta;步骤5,对第二待测结构上的加热测温金属薄片施加加热电压,产生热波,并用3ω谐波探测电路系统获取所述加热测温金属薄片的基波电压V1ω’以及三次谐波电压V3ω’,然后根据3ω法测试原理计算出第二待测结构的总温差Tb;步骤6,将第二待测结构测得的总温差T...
【专利技术属性】
技术研发人员:张平,冼耀琪,翟四平,袁朋,杨道国,
申请(专利权)人:桂林电子科技大学,
类型:发明
国别省市:广西,45
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