[發(fā)明專利]激光導(dǎo)熱儀

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710186872.1
• 申請(qǐng)日: 2007-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN101158660A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋希文;周芬;趙鳴;張永強(qiáng);安勝利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N25/20
• 分類號(hào): G01N25/20;G01N25/18
• 代理公司: 包頭市專利事務(wù)所
• 代理人: 莊英菊

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種激光導(dǎo)熱儀，特別是涉及利用激光導(dǎo)熱儀測(cè)量鋼鐵材料的高溫?zé)釘U(kuò)散系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)，屬于測(cè)量、測(cè)試領(lǐng)域。

二、背景技術(shù)

鋼鐵材料的高溫?zé)釘U(kuò)散系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)于其冶煉、加工過程及應(yīng)用有著重要的意義。LFA?427導(dǎo)熱儀是德國(guó)耐馳公司生產(chǎn)的測(cè)定材料導(dǎo)熱系數(shù)的高精密儀器(誤差＜3％)，它利用激光脈沖法準(zhǔn)確測(cè)量材料從室溫到1500℃溫度范圍內(nèi)的熱擴(kuò)散系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)。該儀器所測(cè)的樣品適應(yīng)面廣，包括陶瓷、玻璃、金屬、熔融物、液體、粉末、纖維與多層材料等各種材料。測(cè)量時(shí)，一束激光脈沖加熱試樣的下表面，利用紅外測(cè)溫儀連續(xù)檢測(cè)上表面溫度隨時(shí)間的變化，從而得出材料的熱擴(kuò)散系數(shù)，計(jì)算出材料的導(dǎo)熱系數(shù)。為了保證測(cè)試精度，需在被測(cè)樣品外套加一帶孔的碳化硅(或石墨)外罩。但在測(cè)定鋼鐵材料的高溫?zé)釘U(kuò)散系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)時(shí)(測(cè)試溫度大于1000℃)，由于碳化硅(或石墨)外罩與鋼鐵材料在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使外罩破壞，導(dǎo)致測(cè)試無法正常進(jìn)行。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種避免碳化硅(或石墨)外罩與鋼鐵材料直接接觸，防止了鋼鐵材料與碳化硅(或石墨)外罩之間在高溫下的化學(xué)反應(yīng)，保證了測(cè)試的正常進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)了高溫下鋼鐵材料熱擴(kuò)散系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)量的一種激光導(dǎo)熱儀。

技術(shù)解決方案：本發(fā)明包括樣品室，樣品室由外罩、測(cè)定試樣、剛玉管和試樣支架組成，外罩與被測(cè)樣品之間裝有環(huán)形陶瓷墊片。

本發(fā)明通過在LFA427激光導(dǎo)熱儀的被測(cè)樣品與外罩之間增加一個(gè)具有高溫穩(wěn)定性的環(huán)形氧化物陶瓷墊片，避免碳化硅(或石墨)外罩與鋼鐵材料的直接接觸，防止鋼鐵材料與碳化硅(或石墨)外罩之間在高溫下的化學(xué)反應(yīng)，使利用LFA427導(dǎo)熱儀測(cè)定鋼鐵材料的高溫(大于1000℃)熱擴(kuò)散系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)成為可能。

四、附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明環(huán)形陶瓷墊片結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖3為本發(fā)明測(cè)定的20CrMnTi鋼熱擴(kuò)散系數(shù)與導(dǎo)熱系數(shù)結(jié)果；

圖4為本發(fā)明測(cè)定的GCr15鋼熱擴(kuò)散系數(shù)與導(dǎo)熱系數(shù)結(jié)果；

圖5為本發(fā)明測(cè)定的TP3471鋼熱擴(kuò)散系數(shù)與導(dǎo)熱系數(shù)結(jié)果；

圖6為本發(fā)明測(cè)定的403鋼的熱擴(kuò)散系數(shù)與導(dǎo)熱系數(shù)結(jié)果

五、具體實(shí)施方式

本發(fā)明采用LFA427激光導(dǎo)熱儀，包括樣品室，樣品室由外罩1、被測(cè)樣品2、剛玉管3和樣品支架4組成，在外罩1與被測(cè)樣品2之間裝有環(huán)形陶瓷墊片5，其結(jié)構(gòu)示意圖如附圖2所示，環(huán)形陶瓷墊片5的外徑φ1＝18～20mm，內(nèi)徑φ2＝9～10mm，高h(yuǎn)＝0.5～2mm，材質(zhì)采用氧化鋯、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂及其復(fù)合氧化物中的一種或一種以上，在使用時(shí)，將環(huán)形陶瓷墊片置于被測(cè)樣品和碳化硅(或石墨)外罩之間，其放置位置如附圖1所示。

實(shí)施例1

利用LFA427激光導(dǎo)熱儀測(cè)試了金屬20CrMnTi的熱擴(kuò)散系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)，其測(cè)試結(jié)果如圖3。

實(shí)施例2

加陶瓷墊片方法測(cè)定了GCr15鋼鐵材料的熱擴(kuò)散系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)，結(jié)果見圖4。

實(shí)施例3

利用在LFA427激光導(dǎo)熱儀上加陶瓷墊片方法測(cè)試金屬TP3471-1高溫時(shí)熱擴(kuò)散與導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的變化，結(jié)果見圖5。

實(shí)施例4

應(yīng)用LFA427激光導(dǎo)熱儀測(cè)試的403金屬的高溫?zé)釘U(kuò)散與導(dǎo)熱系數(shù)，結(jié)果見圖6。