一种基于激光加热的各向异性材料的热导率测试方法技术

本发明专利技术提供一种基于激光加热的各向异性材料的热导率测试方法，包括如下步骤：选择各向异性平板，利用调节激光器在各向异性平板上表面的中心形成垂直的等强度圆形光斑；在各向异性平板的上表面和下表面分别对称选择多个测点；在预定功率下利用测温工具分别同时记录各向异性平板上下表面各个测点随时间变化的温度，依据测试所得温度数据和热导率计算公式及各个方向上的温度梯度，即可计算出各向异性平板在上表面各方向，及上表面至下表面方向上的热导率。本发明专利技术通过对各向异性平板上设置的对称测点，能够获取到由光斑至各测点的温度传递速度，进而根据传递速度可分别计算出各向异性平板不同方向上的热导率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光加热的各向异性材料的热导率测试方法
本专利技术涉及材料热导领域，特别是涉及一种基于激光加热的各向异性材料的热导率测试方法。
技术介绍
热导率是材料的基本特性参数，目前常用的测量方法主要是稳定热板法和瞬态热线法(热探针法)。热线法的原理是通过测定热量沿着线形热探针向四周扩散而产生温度变化的梯度来确定材料在于探针垂直平面内的热导率。传统热线法主要是应用于各向同性材料的热导率测量，难以实现各向异性材料热导率的测量。对于各向异性材料的热导率的测量，只能采用仪器设备复杂、方法繁琐、试验周期长的热板法。另外材料热导率在不同温度下是变化的，对于材料高温下热导率的测量仍然是难点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于激光加热的各向异性材料的热导率测试方法。具体地，本专利技术提供一种基于激光加热的各向异性材料的热导率测试方法，包括如下步骤：步骤100，选择激光器和预定尺寸的各向异性平板，通过衍射光学光束整形的方法将激光器直接输出的高斯光束整形为平顶圆形光斑，使其在各向异性平板上表面的中心形成垂直入射的等强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光加热的各向异性材料的热导率测试方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤100，选择激光器和预定尺寸的各向异性平板，通过衍射光学光束整形的方法将激光器直接输出的高斯光束整形为平顶圆形光斑，使其在各向异性平板上表面的中心形成垂直入射的等强度圆形光斑；/n步骤200，在各向异性平板的上表面和下表面分别对称选择多个测点，且至少包含设置在对角线上的测点；/n步骤300，逐步调节激光器的激光功率至预定功率，使各向异性平板升温但不破坏各向异性平板的表面，实时监测激光作用区温度，并利用闭环控制软件控制激光功率，使作用区温度低于材料的熔点；/n步骤400，利用测温工具分别同时记录各向异性平板上下...

【技术特征摘要】
1.一种基于激光加热的各向异性材料的热导率测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤100，选择激光器和预定尺寸的各向异性平板，通过衍射光学光束整形的方法将激光器直接输出的高斯光束整形为平顶圆形光斑，使其在各向异性平板上表面的中心形成垂直入射的等强度圆形光斑；
步骤200，在各向异性平板的上表面和下表面分别对称选择多个测点，且至少包含设置在对角线上的测点；
步骤300，逐步调节激光器的激光功率至预定功率，使各向异性平板升温但不破坏各向异性平板的表面，实时监测激光作用区温度，并利用闭环控制软件控制激光功率，使作用区温度低于材料的熔点；
步骤400，利用测温工具分别同时记录各向异性平板上下表面各个测点随时间变化的温度，根据温度记录描绘出当前激光功率下上表面和下表面各测点温度随时间变化的曲线，得到该各向异性平板在当前温度下不同方向的温度梯度；
步骤500，依据测试所得温度数据和热导率计算公式及各个方向上的温度梯度，即可计算出各向异性平板在上表面各方向，及上表面至下表面方向上的热导率。


2.根据权利要求1所述的热导率测试方法，其特征在于，
所述各向异性平板的尺寸为200mm*200mm*5mm。


3.根据权利要求1所述的热导率测试方法，其特征在于，
等强度的所述圆形光斑是通过调节激光光束的空间强度变换后获得的。


4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李少霞，虞钢，何秀丽，田崇鑫，宁伟健，郑彩云，于玉翠，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11