金刚石 金属复合材料热扩散系数的测定 激光闪射法.pdf

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金刚石/金属复合材料热扩散系数的测定

激光闪射法

1范围

本文件描述了激光闪射法测定金刚石/金属复合材料热扩散系数以及估算其导热系数的方法。

本文件适用于试验温度在293.15K～493.15K范围内、热扩散系数在0.1m22

/s～1.0m/s的金刚石颗

粒增强金属基复合材料。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

JB/T2989—2016板厚千分尺

ASTME1269-11—2018用差示扫描量热法测定比热容的标准试验方法（Standardtestmethodfor

determiningspecificheatcapacitybydifferentialscanningcalorimetry）

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

导热系数thermalconductivity

单位时间内在单位温度梯度下沿热流方向通过材料单位面积传递的热量。单位为瓦每米开尔文[W/

（m·K）]。

[来源：GB/T22588—2008，3.1]

热扩散系数thermaldiffusivity

α

物体中某一点温度的扰动传递到另一点的速度的量度。

2

注：热扩散系数通常用α表示，单位为平方米每秒（m/s）。

[来源：GB/T35807—2018，3.1]

起始时间timeorigin

t＝0

激光脉冲开始的时间。

[来源：GB/T42919.4—2023，3.3]

最大温升maximumtemperaturerise

ΔT

max

试样受到激光脉冲后，背面温度的最高值与受脉冲作用前的温度差。

注：单位为开尔文（K）。

[来源：GB/T42919.4—2023，3.4]

半升温时间half-risetime

t

1/2

从起始时间到试样背面温度升至最大温升（ΔTmax）一半的所需时间。

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[来源：GB/T42919.4—2023，3.5]

4试验原理

激光源（或闪光氙灯）在瞬间发射一束激光脉冲，均匀照射在样品下表面，发起脉冲的时间为起始

时间。激光脉冲使样品表层吸收光能后温度瞬间升高，并作为热端将能量以一维热传导方式向冷端（上

表面）传播，通过红外检测器连续测量样品上表面中心部位的温度变化过程并测得样品最大温升，最终

根据起始时间、半升温时间、最大温升获得样品背面的瞬时温度曲线，以获得其热扩散系数，具体见图

1。

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