石墨材料作為一種全新的導(dǎo)熱散熱材料，沿兩個(gè)方向均勻?qū)幔帘螣嵩磁c組件同時(shí)改進(jìn)消費(fèi)類電子產(chǎn)品的性能。其憑借以下優(yōu)點(diǎn)在電子、通信、照明、航空及國(guó)防軍工等眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用：

· 相比于鋁、銅等金屬材質(zhì)，石墨具有耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、導(dǎo)熱導(dǎo)電性良好、化學(xué)性能穩(wěn)定、可塑性大等特點(diǎn)，使其能更好地進(jìn)行熱傳導(dǎo)，更快將熱量傳遞出去，降低電子設(shè)備在使用過(guò)程中因熱量過(guò)高而導(dǎo)致無(wú)法使用的情況。

· 石墨具有良好的均熱效果，可以有效防止電子產(chǎn)品局部過(guò)熱。

由于市場(chǎng)上石墨材料的質(zhì)量參差不齊，如何了解其導(dǎo)熱散熱性能的優(yōu)劣，選擇最適合企業(yè)自身的產(chǎn)品呢？這時(shí)，檢測(cè)石墨材料的導(dǎo)熱系數(shù)就顯得尤為重要了！對(duì)石墨材料進(jìn)行導(dǎo)熱系數(shù)檢測(cè)的實(shí)際意義有以下幾點(diǎn)：

1.導(dǎo)熱系數(shù)與熱阻是衡量物質(zhì)傳熱性能的主要參數(shù)，導(dǎo)熱系數(shù)越高，傳熱就越快，可以更快地將熱量從高溫物體帶走，而熱阻越小，對(duì)熱傳導(dǎo)的阻礙作用就越小，少一點(diǎn)阻礙熱傳導(dǎo)會(huì)更順暢。了解石墨材料的導(dǎo)熱系數(shù)有利于幫助企業(yè)了解其產(chǎn)品導(dǎo)熱和散熱的能力。

2.大功率電氣、電子產(chǎn)品的發(fā)熱問(wèn)題會(huì)引發(fā)產(chǎn)品的功效降低、使用壽命縮短以及造成多種事故等，因此對(duì)導(dǎo)熱散熱石墨材料采用有效的方法測(cè)試其導(dǎo)熱系數(shù)具有現(xiàn)實(shí)意義，幫助企業(yè)了解石墨材料精確的導(dǎo)熱系數(shù)，從而提升產(chǎn)品整體的性能和質(zhì)量。

3.幫助企業(yè)了解石墨材料的導(dǎo)熱性能參數(shù)，在研發(fā)階段提升產(chǎn)品質(zhì)量，使用階段選擇適宜的產(chǎn)品。

了解了石墨材料的導(dǎo)熱系數(shù)檢測(cè)的實(shí)際意義，那么如何檢測(cè)石墨材料的導(dǎo)熱系數(shù)呢？接下來(lái)，我們就一起來(lái)通過(guò)一個(gè)典型的案例來(lái)深度了解石墨片的導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試過(guò)程：

我們?cè)凇兑晃脑斀怃X基板的導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試》文章中已經(jīng)詳細(xì)了解了導(dǎo)熱系數(shù)的概念以及導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)試方法，并通過(guò)案例詳細(xì)介紹了穩(wěn)態(tài)熱流法的試驗(yàn)原理及程序，今天我們講解石墨材料水平方向上的導(dǎo)熱系數(shù)檢測(cè)就需要用到另一種測(cè)試方法——激光閃射法。

激光閃射法測(cè)量導(dǎo)熱系數(shù)的原理

在爐體控制的一定溫度下, 由激光源發(fā)射光脈沖均勻照射在樣品下表面, 使試樣均勻加熱, 通過(guò)紅外檢測(cè)器連續(xù)測(cè)量樣品上表面相應(yīng)溫升過(guò)程, 得到溫度( 檢測(cè)器信號(hào)) 升高和時(shí)間的關(guān)系曲線。

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)。 

激光閃射法適用范圍

溫度范圍：-100°C~1000°C

非接觸式測(cè)量，IR 檢測(cè)器檢測(cè)樣品上表面升溫過(guò)程

熱擴(kuò)散系數(shù)測(cè)量范圍：0.01mm²/s ~ 1000 mm²/s

導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量范圍： 0.1W/(m·K) ~2000 W/(m·K)

樣品尺寸： 

縱向：直徑12.7mm±0.1mm，或者長(zhǎng)×寬：11×11mm，厚度1-3mm

橫向：直徑25.4mm±0.1mm，厚度0.03~0.5mm

廣泛應(yīng)用于材料領(lǐng)域，包括石墨、金屬、陶瓷、聚合物、復(fù)合材料等

用激光閃射法測(cè)試石墨片水平方向上的導(dǎo)熱系數(shù)（案例）

案例背景：

客戶送檢樣品為兩個(gè)不同型號(hào)的石墨片材料，需在相同的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及條件下測(cè)試它們水平方向上的導(dǎo)熱系數(shù)、熱擴(kuò)散系數(shù)、比熱容以及密度等數(shù)值。

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：

根據(jù)樣品的已知條件和相關(guān)要求，我們美信檢測(cè)的工程師以ASTM E1461-13 用閃光法測(cè)定熱擴(kuò)散率的試驗(yàn)方法來(lái)完成測(cè)試。

高強(qiáng)度的能量脈沖對(duì)小而薄的試樣進(jìn)行短時(shí)間的輻照，脈沖的能量被樣品的下表面吸收并記錄其所導(dǎo)致上表面溫度上升（溫度變化曲線）。熱擴(kuò)散系數(shù)的值通過(guò)試樣的厚度和上表面溫度上升達(dá)到某一比值的最大值所需要的時(shí)間計(jì)算出來(lái)。

測(cè)試程序：試樣制備→試樣處理→試樣的安裝與測(cè)定

測(cè)試環(huán)境：

環(huán)境溫度  23.4℃； 濕度 52%R.H

檢測(cè)結(jié)果：

結(jié)論：由以上測(cè)試分析結(jié)果可知，兩個(gè)石墨片樣品在溫度為25℃時(shí)的各自的導(dǎo)熱系數(shù)(K)橫向值，以及其他的相關(guān)數(shù)值。顯然樣品1的導(dǎo)熱系數(shù)及熱擴(kuò)散系數(shù)是遠(yuǎn)高于樣品2的，客戶可根據(jù)此結(jié)果進(jìn)一步對(duì)兩個(gè)樣品的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行相應(yīng)的關(guān)注。

石墨片的導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試有利于企業(yè)了解自身產(chǎn)品導(dǎo)熱散熱性能的好壞，也為產(chǎn)品的工藝改進(jìn)、質(zhì)量判定和提升起到重要作用。美信檢測(cè)在材料導(dǎo)熱系數(shù)檢測(cè)方面，針對(duì)不同的樣品，會(huì)以對(duì)應(yīng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)規(guī)范測(cè)試方法、測(cè)試過(guò)程、測(cè)試條件、測(cè)試樣品、測(cè)試范圍等信息，幫助企業(yè)了解產(chǎn)品性能，監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量！