GB T 5598-2015 氧化铍瓷导热系数测定方法.pdf

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资源描述

1、、.ICS 31-030 L 90 GB 中华人民共和国国家标准GB/T 5598-2015 代替GB/T5598-1985 氧化被瓷导热系数测定方法Test method for thermal conductivity of beryllium oxide ceramics 2015-05-15发布2016田01-01实施/oesu 昆2货章.,付时气寸:押俨句吹a昏告吞急L凶吭屿句但己江,-句哈g 飞(,i 中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局串舍中国国家标准化管理委员会。叩GB/T 5598-2015 目次前言. . . . . . . . m I 范围. 2 规范性引用文件.3 术

2、语和定义.4 通则及原理. . . . 3 4.1 通则. . . . 3 4.2 棒轴法原理. . . . . . . . 3 4.3 激光闪烁法原理. . . . . . . . . . . 3 5 棒轴法. . . 4 5.1 试验仪器. . . . . . . . . . . . 4 5.2 试样. . . . . . . . 6 5.3 样品装配. . . . . . 7 5.4 试验程序. . . . . 7 5.5 数据分析. . . . . 7 5.6 试验报告. . . . . . . . 8 6 激光闪烁法. . . . . 8 6.1 原理. . . . . . 8 6.

3、 1.1 导热系数的测试原理 . 8 6.1.2 热扩散率的测试原理 . . 9 6.2 测量环境6.3 试验仪器. . . . . 9 6.3.1 热扩散系数测试仪. . . . 9 6.3.2 脉冲激光源. . . . .,. 10 6.3.3 数据采集分析装置. . . . 10 6.3.4 温度响应检测器. . . . . . . 10 6.3.5 试样底座. . . . . 10 6.3.6 试样稳态温度测量用温度计. 6.3.7 温度控制装置. 6.4 试样. . . . . . . . . . 11 6.4.1 形状和尺寸. . . . . . 11 6.4 .2 表面处理. .

4、 . . . 11 6.4 .3 参比试样. . . . . . . . . 11 6.5 试验程序和步骤. 6.5.1 试样尺寸的测量.6.5.2 试样密度的测量. 12 6.5.3 表面处理. . . . . . 12 6.5 .4 激光脉冲闪烁时间和激光脉冲时序曲线的测定. . . . . 12 GB/T 5598-2015 6.5.5 试样温度的稳定性. . . . . . 12 6.5.6 脉冲加热的能量. . . . . . 12 6.5.7 测量温度. . . . 12 6.5.8 输入测试数据. . . . 12 6.5.9 试验记录. . 12 6.6 数据分析. . . .

5、 . 12 6.6.1 半上升时间法的计算原理. . . . 12 6.6.2 半上升时间法适用范围. . . . 13 6.7 测量报告. . . . . 14 附录A(资料性附录铜热极的热导率. 16 附录B(资料性附录)激光闪烁法测试热扩散系数的原理.17 附录c(资料性附录)非理想初始条件和边界条件下的修正. . . . . . 18 附录D(资料性附录其他误差因素. . . . . . . . . 22 参考文献. . . . 28 E GB/T 5598-2015 前吕本标准按照GBjT1.1-2009给出的规则起草。本标准代替GBjT5598-1985(氧化镀瓷导热系数测定方法。

6、本标准与GBjT5598-1985主要差异如下z增加了测试导热系数的激光闪烁法(第6章)。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。本标准由中国电子技术标准化研究院归口。本标准起草单位z中国电子科技集团公司第十二研究所、中国电子技术标准化研究院。本标准主要起草人z曹易、李晓英、曾桂生。本标准所代替标准的历次版本发布情况为zGBjT 5598-1985。皿GB/T 5598-2015 氧化镀瓷导热系数测定方法1 范围本标准规定了测定氧化镀陶瓷材料导热系数(热导率的棒轴法和激光闪烁法。本标准规定的棒轴法适用于测量氧化镀陶

7、瓷温度在40.C150 .C范围内的热导率值。此方法也适用于在上述温度范围内测量其他的低热导率陶瓷材料或陶瓷基复合材料热导率。本标准规定的激光闪射法适用于在室温至1400 c范围内测量孔隙率小于10%的氧化镀陶器材料的热扩散系数及其热导率。此方法也适用于在上述温度范围内的测量热扩散系数在10一7旷/s10-3m2/s间的、完全均质的、对能量脉冲不透明的其他固体材料的热扩散系数及热导率;不适于测量非均匀或各向异性的材料。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是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。GB

8、/T 2413-1980 压电陶瓷材料体积密度测量方法GB/T 9530一-1988电子陶瓷名词术语3 术语和定义3.1 GB/T 9530-1988界定的以及下列术语和定义适用于本文件。热导率thermalnductivi句导热系数A 稳态导热条件下,热流量的密度除以温度梯度。系指在单位面积上,由垂直此面方向的单位温度梯度引起的稳态热流的速率。3.2 注s材料的热导率随温度的变化而变化,因此应同时给出测量热导率时材料的平均温度。热扩散率thermal diffusivity 导温系数a 非稳态导热条件下,表征温度传播能力的物理参数。热扩散率等于热导率除以比热与密度的乘积。式中zA Q=一一C

9、pp a 热扩散率,单位为平方米每秒(m2/s);一一热导率,单位为瓦每米开W/(m.K)J; Cp 比热,单位为焦每千克开J/ (kg K) ; . ( 1 ) p二一密度(p=m/V,近似认为密度p在上述温度范围内保持不变),单位为千克每立方米(kg/m3)。GB/T 5598-2015 3.3 3.4 比热specific heat capacity Cp 单位质量的材料的温度升高1C时所需的热量。脉冲宽度pulse width 半高全宽full width at half maximum; FWHM 激光脉冲的幅值大于其最大幅值的一半时所持续的时间宽度。3.5 瞬态温度曲线transi

10、ent tempel1ltore curve 光脉冲加热试样后,其背面瞬态温度变化的时域曲线。3.6 3.7 最大温升maximum temperature rise . T max 脉冲加热前稳态温度与脉冲加热后试样背面温度间的最大温差。见图10祖升/CFO tl/2 注2对试样正面进行一次光脉冲加热后,试样背面的瞬态温度曲线.圄1隅态温度曲线半上升时间half rise-time 时间/s通过脉冲加热使试样温度上升到最大温升值的一半(.Tmax/2)之前所经历的时间。见图1.3.8 3.9 2 热损失的特性时间characteristic time of h创loss冷却区域与指数函数.

11、T 0 exp ( - t /c)相匹配时,所测定的热损失时间。c)。外推温升extrapolated temperature rise .To 冷却区域与指数函数. T 0 exp ( - t / r: c ) 相匹配时,所测定的温升。见图1.GB/T 5598-2015 3.10 初始噪声initial noise 来自加热脉冲激光的发射光和(或散射光以及或者)脉冲放电相关电感应噪声而叠加到瞬态温度曲线初始部分上的初始峰值和(或驼峰值。见图1.3.11 试样的各向同性homogeneity of sp配imen试样上局部热扩散率在整个试样的各方向的一致程度。4 通则及原理4.1 通则对40

12、.C150 .C范围内的陶瓷或陶瓷基复合材料的热导率进行的仲裁检验时,应采用棒轴法。激光闪射法可测量材料的热扩散率。材料的孔隙率、孔隙形状、孔隙分布,材料的尺寸均匀性和同质性会对热扩散率造成影响,因此使用激光闪射法通过测量材料的热扩散率来推导计算热导率时,需要依情况仔细选择试样、测试参数和修正参数等。4.2 棒轴法原理本方法是一种通过测量流过试样的热流量以及试样上的温度梯度分布后,依据式(2)计算出试样一维稳态热导率的测试方法z式中z.:1. _ qd 一-A .T A 一试样两等温线间部分的热导率,单位为瓦每米开W/(mK)J; q 一一流经试样两等温线间的热流量,单位为瓦每平方米(W/m2

13、);.T-试样两等温线间的温差,单位为开尔文(K); A一一垂直于热流方向的截面积,单位为平方米(m2); d 试样两等温线间的距离,单位为米(m)。 ( 2 ) 通常,此方法是采用一个已知热导率值(经验证的的参比试样(如铜,其热导率值见附录A)及一系列热流传感器来测量流经试样的热流量。也就是说,利用测量已知热导率的参比试样两端的温度梯度,计算出流经未知热导率的被测试样的热流量的值(q)。将q值带人式(2)后可计算出被测试样的热导率(.:1.)。4.3 激光闪烁法原理在一定的设定温度T(恒温条件)下,由激光源(或闪光灯)在瞬间发射一束光脉冲,均匀照射在试样表面上,使用探测器如非接触式热电偶或红

14、外探测器等观测并记录试样背面的瞬态温升曲线,分析计算出样品的热扩散率(叫。热扩散率的计算原理见附录B.在已知试样的比热(Cp)和密度(值时,使用激光闪烁法测得被测材料的热扩散率后,可根据式(3)推导出热导率(): 二aCpp. . ( 3 ) 式中zA 被测样品的热导率,单位为瓦每米开W/(mK)J; 被测试样的热扩散率,单位为平方米每秒(m2/8); 3 GB/T 5598-2015 Cp 被测试样的比热,单位为焦每千克开J/(kg.K) J; p 被测试样的密度近似认为密度p在上述温度范围内保持不变),单位为下克每立方米(地/m3)。5 棒轴法5.1 试验仪器5.1.1 千分尺最小刻度为0

15、.01mm的千分尺或其他达到测量精度要求的工具。5. 1.2 热导率测试仪5. 1.2.1 仪器主体结构仪器主要是由加热器、连接、样品的上下热极(引人和传递热量的铜圆棒)、冷却器和冷却管组成(如图2所示。上述部件被密封在合适体积的密封罩内如直径为250mm,高为410mm的玻璃钟罩内或直径为200mm,高为380mm的黄铜圆筒内)。密封罩底部与底座间应采取适巧的密封措施,使真空系统能够在测试期间使密封罩内真空度保持在约133.32X 10 3 Pa,误差范围:!:5%.5.1.2.2 加热器采用纯铜材料加t成如图2所示的槽状内热式加热器。在槽内放置螺旋形的500W镰错电阻丝(cpO.3 mm)

16、。电阻丝用陶瓷管绝缘,输入到电阻丝上的电源应经稳定度优于1%的稳压器。然后接人两个串联的调压器组或其他调压器件,通过调压器或调压器件,来精密地恒定温度。5.1.2.3 热摄热极用纯度为99.90%的T2纯铜制成,其直径允许公差小于:!:0.03mm.可在与样品接触的热极端面电镀一层硬铭层,磨平硬铭层表面后,其厚度约为30m.热极直径是15mm,上下两热极间及热极与样品问直径的公差应小于士0.03mm,见图2.5.1.2.4 冷却器冷却器用铜制成,并通过锥度配合,使其和下热极紧密接触。用流量恒定的水恒温器来精密控制从冷却器带走的热量,其水的温度变化率不大于0.5C /h. 5.1.2.5 冷却管

17、用壁厚为1mm,直径为8mm的铜管做冷却管,并用气焊把它焊在黄铜支撑板上,以消除加热器对热极和样品的热辐射。同时,它还冷却安装在支撑板上的铜反射屏。5.1.2.6 热电偶(筒称热偶采用经过校准的直径为0.3mm的铜-康铜热偶丝,所有热偶丝用小陶瓷管和塑料管绝缘。四对热偶丝被永久地焊(如真空中奸焊)在上、下热极的孔内。其孔的尺寸为直径0.35mm、深度0.8mm,热极上的孔距为(50士0.03)mm.热偶的冷端插入冰点器(0C)中,从热偶冷端引出的导线直接接入或者通过最大寄生电动势为0.1V无热转换开关接入电位差计上,其仪器误差应不大于士1v.4 GB/T 5598-2015 玻璃钟罩a) 测定

18、装置示意图圄2氧化镀导热累鼓测定装置及热极5 GB/T 5598-2015 其余17 c) kh肉同a-a M 1: 2 测试热极b) 图2(续)试样试样是按通常陶甏干压、热压铸或挤压工艺成型、烧熟的经过精确研磨加工的圆柱体。样品直径等于热极直径,两者公差小于士0.03mm;试样高应等于直径,公差范围是土1%。样品底面与圆柱体轴的垂直度不大于0;02mm,样品两个端面的不平度小于0.02mm,且图3。5.2 ? 8.口钊旦品样晶尺寸圈(M2 : 1) 圈36 GB/T 5598-2015 5.3 样晶装配在样品的两个端面以及上、下热极的端面进行适当的处理,尽可能降低测试使试样与热极间的界面热阻

19、后(如反复浸渍、涂覆一层1#液态合金或将试样两端进行金属化后将热极与试样焊接在一起等), 将样品放置在上、下热极之间进行合轴装配并压紧。5.4 试验程序测试程序如下za) 当样品与热极满意地合轴装配后,关闭系统,并对系统抽真空至133.32X 10-3 Pa,误差范围士5%之内;b) 通水冷却冷却器和支撑板后,通电供给上热极热量,从而沿热极和样品建立温度梯度;c) 当最靠近加热器的热电偶T)的温度变化速率小于0.03.C/min时(达到稳定状态),按热偶T)、T2、T3和飞的顺序读出四个热电偶的热电势,T)号热偶是距离加热器最近的。将热偶的读数电动势取平均值后转换成对应的温度值,并记录。在每个

20、稳态点读三次上述的温度数据,由此计算出的三个导热系数应互相一致,其偏差不超过1%。5.5 数据分析5.5.1 敏据记录数据应包括:a) 样品的直径和高度;b) 热极的直径;c) 热偶T)和T2以及T3和1之间距离sd) 按5.4c),每对热偶三组热电势转换成的三组温度值。5.5.2 鼓据计算5.5.2.1 上热极平均温度按照热偶T)和T2测定的温度值t)和t2,计算上热极平均温度(Tup): 出2一一T A ( 4 ) 式中zt) 热偶T)测定的温度值,单位为摄氏度CC);t2 热偶T2测定的温度值,单位为摄氏度CC)。5.5.2.2 样品的平均温度通过测量Tz和T3热电偶的温度值t2和t3,

21、计算样品的平均温度(Tsampl.): t. + t. T皿陆=二言.( 5 ) 式中zt2 热偶T2测定的温度值,单位为摄氏度(C); 7 GB/T 5598-2015 t3一一热偶T3测定的温度值,单位为摄氏度(C)。5.5.2.3 导热系数计算样品的导热系数可由式(6)计算得出,并用三位有效数字表示。.=一Cu(t1-tz)l, =-i.HH-. ( 6 ) A , ll(tZ-t3)-lz(t1-tz)+(t3- t 4) 式中z, 一一测定样品的导热系数,单位为瓦每米开Wj(m.K); Cu 一一按5.5.2.1计算的平均温度下的铜热极导热系数,一定温度下铜的热导系数见附录A;Acu

22、 垂直于热流方向的热极截面寐,单位为平方米(mZ); A , 垂直于热流方向的样品截面积,单位为平方米(m2); t1和tz一一热偶1和2的温度,单位为开(K); tz和t3一热偶3和4的温度,单位为开(K); L 一一样品的长度,单位为米(m); II 一一热偶1和2之间的距离,单位为米(m); lz 一热偶2和上热端面之间的距离,单位为米(m)。5.6 试验报告报告应包括za) 材料的一般说明;b) 在5.5.1中列出的数据;。在某一指定温度测定时,按式(6)给出该温度的样品导热系数;d) 在某一温度范围的测定时,按5.5.2进行三个以上温度点的导热系数测定,然后绘制导热系数温度曲线;e)

23、 误差z。根据对同一个氧化镀样品所进行多次重复性的测定,确定本方法的精密度为士2%.根据对电解铁和奥氏体不锈钢标准样品所进行的测定,确定本方法的准确度为+5%。6 遭光闲烁法6.1 原理6.1.1 导热系数的测试原理在一定的设定温度T(恒温条件下,由激光源(或闪光灯)在瞬间发射一束光脉冲,均匀照射在试样的下表面,使用探测器(如:InSb红外探测器)测量样品上表面光斑距心部位的的相应温升,在分析软件中选用适当模型计算出样品的热扩散系数。短时间间隔内对相同几何外观、不透明度和散射率的标样和试样即比热值已知的参比样品在相同条件下进行测试,通过比较两者探测器测得信号的强度可测定出试样的比热值。这里的标

24、样和试样均是一种均匀、均质、不透明固体。虽然这是一个非常有吸引力的获得比热的方法,但存在大量因素导致极大的误差,因此实验者在使用此方法时应高度谨慎。GB/T 5598-2015 在已知试样的比热(Cp)和密度(p)值时,使用激光闪烁法测得被测材料的热扩散率后,可根据式(7),推导出热导率以): =Cpp ( 7 ) 式中z一被测样品的导热系数,单位为瓦每米开W/(m.K)J; a 被测试样的热扩散系数,单位为平方米每秒(m2/s);Cp一一被测试样的比热,单位为焦每千克开J/(kg.K)J; p 被测试样的密度(近似认为密度p在上述温度范围内保持不变。6.1.2 热扩散率的测试原理当使用激光闪

25、烁法测试样品的热扩散系数时,将下列的初始条件和边界条件称之为理想地边界条件za) 与热扩散的特性时间相比,激光脉冲的持续时间很短(FWHM1.0时.A1和乱的值为zA1=89 Bl =0.080 C.3.4 Clark和Taylor的方法,见参考文献10.(C.10) 基于Clark和Taylor温升曲线数据的热损失修正系数也使用比率方法。如果是t0.75/ t 0.25比半(其为达到75%Tm且所经历时间除以达到25%Tmax所经历时间),则理想数值为2.272。根据试验数据确定此比率后,根据式(C.1日,计算出修正系数krhl : kr也I= -0.346 146 7十0.361578 X

26、 (tO.7S /tO.2S)一0.065205 43 X (tO.7S/tO.2S)2 ( C.ll ) 也可基于其他比率进行修正。C.4 热膨胀的修正系数通过正文中操作步骤所计算出的热扩散率是基于试样在军温下厚度的表现热扩散率aO(T)。通过式(C.12),可推导出在测量温度a(T)下试样厚度方向的校正热扩散率。的=合zao(T)( C.12 ) 式中zdO一一试样在室温下的厚度zdT 试样在温度T下的厚度。21 GB/T 5598-2015 D.1 不均匀加热的影晌D.1.1 概述附录D(资料性附录)其他误差因素有许多非均匀加热后热扩散和温度响应的相关调查分析,见参考文献13,14,1日

27、。McKay和Schriempf,见参考文献口3J给出了一种试样正面在受到随机能量分布的激光光束加热后试样范围内温度分布的一般分析解法。D.1.2 脉冲激光光束空间能量分布的观测最好通过一种光束轮廓测量试验仪器(例如,CCD摄像机),对脉冲激光的空间能量分布进行定量测量,见参考文献28J。如果没有此类试验仪器,则应通过一张激光光束足印纸,对光束轮廓进行检查。当温度轮廓呈轴向对称时,通过改变激光功率表前视场光阑光圈的尺寸,可以从激光功率表测量出激光光束的轴向能量分布。光圈尺寸的直径通常应为2mm到试样直径(标准试样的值为10mm),步幅增量为2mm。通过光圈直径(圳所发射的能量是激光光束能量分布

28、q(z)的积分,具体如下zQ() = f: q(z) 2叫=qo r1+clo(1三)1 X 2 X 1Czdz J 0 I飞rI I =qo(扩+Cj I 0 Ifll三IX2Xzdz) ( D.1 ) J 0飞rI Q(/qo一叶2j -f O(fll三)X 2 X 1Czdz 飞f式中zj -l(X)=O的一次正根; 1 (X) 一阶贝塞耳(Bessel)函数。当光圈直径等于试样直径时,则zQ(r) =r2qo =Q 式中zQ一一人射到试样上的脉冲总能量。沿试样背面温度分布是按函数T(z,t)分布(式中OO),T(z,。可表示为z.( D.2 ) . ( D.3 ) T(z ,t) =/

29、).T .11+ );C;o(,三) exp(一(坠2.王)111十2只(-l)exp(一(1Cn)2升1L二1r飞pto I J L ;-:飞Z:oI J p=叫U扒/:!i T =Q/C .( D.4 ) 22 GB/T 5598-2015 式中zQ 试样所吸收的总能量FC 试样的热容量gp 试样的厚度直径比,等于d/(2r); O)或最小值(Cl0),其中非均匀加热影响在相同轮廓激光光束的辐射强度下是最大的。23 GB/T 5598-2015 Y 1. 2 1. 1 0.9 0.8 0.01 0.02 0.03 0.05 0.1 0.2 0.3 0.5 说明2X-厚度直径比(采用对数形式

30、)(); Y一一表观热扩散系数(正态化。24 圄D.1当在试样中心测量温度时作为厚度直径比与参数Cl的一个函数)所计算的表现热扩散率X GB/T 5598-2015 D.2 依赖光脉冲能量的表现热扩散系鼓鼓值的测量由于Planck方程式的非线性以及试样热扩散率的温度依赖性,因此,根据光脉冲的能量,从所观测瞬态辐射强度曲线所推导的表现热扩散率会发生变化,见参考文献16.17.18.19.20J。一般而言,在最低测量温度下,作为一个温度画数的表现热扩散率变化会最敏感。因此建议,激光闪烁测量应在不同的激光光束能量水平下进行。D.3 依赖试样厚度之表现热扩散率的测量为了描绘出该设备的特性(例如,脉冲的

31、非线性).应在室温下根据63C见参考文献21J).测量出多个不同厚度标准试样的温升曲线。D.4 辐射热损失的相关不确定性如果没有进行辐射热损失修正,则根据所观测温度响应曲线而计算出的表现热扩散系数将会大于根据计算比率l/k剑给出的修正值。如果根据最小二乘匹配法、非线性最小二乘法或等积法计算出热扩散系数,则通过数据分析程序,同时利用所修正的热扩散率系数值,可得出根据所观测温度响应曲线计算出表现热扩散率修正系数Ck rhJ)。D.5 试样的稳态温度D.5.1 温度计的不确定性热电偶通常用在温度范围从室温到1700 K)内进行工作的激光闪烁系统。铀热电偶/铀-姥热电偶最常被使用。除非热电偶已经劣化或

32、受到污染,否则根据IS0的相关要求,此类热电偶的不确定度为土1.5K或土0.25.%。在一系列高温测量后,该热电偶应重新进行标定,以便检查高温环境下热电响应是否发生变化。D.5.2 试样与温度计传感部件之间的温度差如果试样与热电偶测试接头之间的热接触不充分,则两者间将存在一个温度差。在此种情况下,应系统调查试样温度偏离热电偶接头温度的偏差。建议采用的操作步骤之一是准备另一个热电偶,并以良好热接触的方式,将该热电偶的接头粘附到试样上。记录下定期使用的热电偶和临时粘附的热电偶的测量数据(从室温到测量的最高温度)。然后,可以检查该偏差的再现性,并可得到从定期使用热电偶温度换算为试样温度的换算表。D.

33、5.3 先脉冲加热后的试样有效温度由于材料的热扩散性变化取决于温度,所以激光脉冲加热试样后瞬态测量如何覆盖温度分布变动获得有效温度是一个最基本的问题。根据数字模拟,将所测量的热扩散率数值分配给按To+T max计算的有效温度,式中To是即将脉冲加热之前的试样稳态温度,见参考文献22J。为了知道T阳的值,应利用一个按温度刻度进行标定的辐射温度计,对试样背面的温度响应进行测量。如果一台辐射检测器测量相关的温度响应,则应根据其他温度计的指示(与试样相接触的热电GB/T 5598-2015 偶),估算出.Tmaxo 0.5.4 试样有效温度的不确定性由于很难评价.T阳的绝对值,因此产生试样温度不确定性

34、的主要因素是试样稳态温度的不确定性(To)以及最大温升的不确定性(.Tma,)。0.5.5 依赖激光脉冲能量之表现热扩散率数值的外推法由于Planck方程式的非线性以及试样热扩散率的温度依赖性,因此所观测瞬态辐射强度曲线所推导的表现热扩散系数会根据光脉冲能量的不同产生偏离。原则上,当光脉冲能量是无穷小时,表现热扩散系数应等于脉冲加热前稳态温度下的本征热扩散系数。4改变激光脉冲能量时,与元穷小激光脉冲能量相对应的热扩散率可以通过一系列表现热扩散率数值进行外推,见参考文献21J。0.6 试样的瞬态温度0.6.1 Planck方程式的非键性从温度(T)下,黑体发射的波长A光谱辐射强度用Planck方

35、程式(D.5)进行表示zL(A)=22l HH-HH- .( D.5 ) il叫(一是)-1式中zCl 一次辐射强度常数,等于5.9548X lO-17 Wm2; C2 二次辐射强度常数,等于0.014388 mKo 此方程式具有高度的非线性,即便在10K那么小的窄范围内线性逼进也是不合格的。例如,光谱辐射强度从25t变化到30t,大于从20t变化到25t ,.w,参考文献口归。0.6.2 辐射温度计的标定为了观测脉冲加热后试样背面的瞬态温度变化(而表示瞬态光谱辐射强度勺,应使用温度范围从ot200 t的黑体对辐射温度计进行标定。其中,对于精确的热扩散率测量,应修正输出温度的非线性依赖性,见参考文献19,20JoD.6.3 单独测量的相关不确定性即便是一个经标定到具有小不确定性的辐射温度计,也应满足下面的条件,从而根据一个特定环境测量出脉冲加热后的温度绝对值2a) 辐射温度计应仅观测来自试样背面中央部分的辐射,无任何杂散光。b) 试样观测面的发射率应高,发射率的数值应己知。0.7 瞬态温度测量的时间晌应0.7.1 脉冲晌应整个对瞬态温度测量的总时间,在短于10s内对薄于100m的金属锚正面进行

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