一般的保溫材料都采用穩(wěn)態(tài)保護(hù)熱板法和穩(wěn)態(tài)熱流計(jì)法，標(biāo)準(zhǔn)分別是是GB/T10294和GB/T10295，其中保護(hù)熱板法的測(cè)試溫度可以達(dá)到600℃，熱流計(jì)法可以達(dá)到1000℃。

如果保溫材料材質(zhì)比較均勻且各向同性，在測(cè)試溫度不高的情況下，如小于200℃，可以采用瞬態(tài)平面熱源法，這種方法非常適用于低溫下保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量。

這三種方法是目前業(yè)內(nèi)用的多的方法，有廣泛的可比性，也是質(zhì)檢的規(guī)定方法。其他方法如穩(wěn)態(tài)熱線法、瞬態(tài)熱線法和瞬態(tài)熱帶法，甚至激光脈沖法，對(duì)于保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試。

本文介紹的激光閃射法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定方法是通過(guò)直接測(cè)量材料的熱擴(kuò)散系數(shù)、比熱容、密度來(lái)計(jì)算材料的導(dǎo)熱系數(shù)。

1. 案例背景

接收到客戶石墨紙測(cè)試樣品，要求根據(jù)ASTM E1461-13測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)完成測(cè)試。

2. 測(cè)試方法簡(jiǎn)述

A．測(cè)試程序：

1)試樣的制備：由于耐火材料多為含顆粒原料的材料，具有明顯的非均質(zhì)性和方向性，因此試樣的制備對(duì)測(cè)定結(jié)果影響很大，要嚴(yán)格控制試樣的直徑、厚度和兩個(gè)端面的平行度。典型試樣為直徑為12．7mm或者25.4mm的圓形試樣;

2)試樣的處理：為了減少耐火材料對(duì)激光脈沖的反射，并增加試樣表面對(duì)激光脈沖能量的吸收，測(cè)試前可以在待測(cè)試樣的兩面均勻噴涂石墨涂層。石墨涂層可以阻止激光射線和可觀察波長(zhǎng)段熱輻射的穿透，在高溫階段能夠抵抗激光脈沖的加熱而不融化和蒸發(fā)，并且不與試樣產(chǎn)生反應(yīng);

3)試樣的安裝與測(cè)定：試樣經(jīng)過(guò)上述步驟的處理后，即可放入儀器中進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，設(shè)定待測(cè)試樣的試驗(yàn)條件，包括升溫時(shí)間，試驗(yàn)溫度和試驗(yàn)氣氛等。達(dá)到設(shè)定溫度，并且溫度穩(wěn)定后，選擇手動(dòng)或者自動(dòng)方式開(kāi)啟激光發(fā)生器，儀器自動(dòng)記錄試樣上表面溫升隨時(shí)間的變化曲線，整個(gè)測(cè)定過(guò)程結(jié)束。

激光閃射法

試驗(yàn)裝置示意圖

試驗(yàn)記錄：

1) 測(cè)試溫度； 

2) 熱擴(kuò)散系數(shù)；

3) 比熱容；

4) 密度； 

5) 樣品厚度。

樣品編號(hào)測(cè)試方向測(cè)試溫度（℃）導(dǎo)熱系數(shù)（W/m?K）熱擴(kuò)散系數(shù)(mm^2/s)比熱容(J/g/K)密度(g/cm^3)

0921001橫向28.0.8862.676

縱向28.02.8.676

備注：導(dǎo)熱系數(shù)=密度×比熱容×熱擴(kuò)散系數(shù)；測(cè)試溫度不同相關(guān)參數(shù)會(huì)有明顯不同。