2.5　热导率的测量

由于热传导现象不像电传导那样容易控制，所以热导率的测量在难度上要远远大于电学性能测试。对于热导率的测量，最重要的是要尽量减少物体间的热交换。

下面主要介绍本论文热导率所用的测试方法——激光闪射法，它是目前进行热学性能测试最常用的一种瞬态法，使用的是耐驰Netzsch LFA-457激光热导仪。

图2.10所示为激光闪射法样品温度与时间的变化关系，将激光脉冲束摄入材料一面的中心部位，通过热传导会使材料的另一面的温度也发生一定程度的变化，温度变化所需的时间与材料本身的热扩散系数α间的函数关系为：

图2.10　激光闪射法样品的温度与时间变化关系

α=　　 （2.11）

式中　α——热扩散系数，m²/s；

　　　d——样品厚度，cm；

　　　t——激光闪射时间，s。

热导率的表达式为：

κ=Cρθ　　 （2.12）

式中　κ——热导率，W/（m·K）；

　　　C——样品的热容，J/K；

　　　ρ——样品的密度，g/cm³；

　　　θ——热扩散系数，m²/s。

公式（2.12）中的C是样品的热容，热容一般情况下是利用差示扫描量热法（DSC）进行测量的，ρ是样品的密度，密度可用排水法进行测量。材料的热扩散系数θ受掺杂浓度和温度的变化影响较大。材料的热容和密度受上述的影响较小，因此，有时为了便于计算热导率，就直接选择纯物质样品的热容和密度来进行计算。