基于激光誘導的材料熱擴散率檢測.pdf

1、本論文采用基于激光誘導的檢測方法：改進后的光聲壓電法與時頻域光熱輻射技術分別對工程塑料及金屬膜材料的熱擴散率進行了測量，得到了有效的實驗結果。
　　 1、改進后的光聲壓電(PAPE)法對工程塑料熱擴散率的研究。首先，基于傳統的PAPE理論模型對改進后的PAPE理論進行了推導，并搭建相應的實驗系統。其次，通過對參考樣品鋁和聚四氟乙烯(PTFE)的檢測完成了實驗系統的校準和驗證。最后，對八種常用工程塑料的熱擴散率進行了測量，測量結果

2、顯示其熱擴散率均小于0.4mm2/s，具有良好的隔熱性能。通過理論和實驗研究結果表明，改進后的光聲壓電法可以準確測量工程塑料的熱擴散率。
　　 2、頻域光熱輻射(PTR)技術對金屬膜材料熱擴散率的檢測。首先，建立了頻域PTR理論的溫度場和輻射場理論模型。其次，介紹了真空腔的設計與制作，并搭建了相應的實驗系統。再次，在不同真空度下，對不銹鋼、黃銅、紫銅三種金屬膜材料的測量結果表明，空氣對熱輻射信號有很大影響，真空腔的制作是很有必要

3、的。最后，對真空度為10?3帕時的實驗數據與理論曲線擬合。結果表明頻域PTR技術可以較準確的測量金屬膜材料的熱擴散率。
　　 3、時域PTR技術對金屬膜材料熱擴散率的檢測。首先，根據頻域PTR理論及疊加定理推導出時域PTR理論的溫度場和輻射場表達式。其次，根據理論模型搭建實驗系統，得到不銹鋼、黃銅、紫銅三種樣品在調制頻率為1Hz、3Hz、5Hz、7Hz時的熱輻射信號幅度隨時間的變化曲線。最后，對實驗數據進行壞點處理及單周期提取，