瞬態(tài)平面熱源法熱常數分析儀的核心部件就是超薄膜式探頭,如下圖2-0所示,探頭的材料是由刻蝕后的電熱金屬鎳絲,其結構是由多圈雙螺旋構成,同時(shí)做為加熱和傳感器,如下圖2-1所示。探頭用聚酰亞胺薄膜封裝,一方面可以防止電熱鎳絲被腐蝕,另一方面可以防壓保護探頭不會(huì )變形。在實(shí)驗時(shí),探頭被緊密夾在二塊被測樣品之間,測量電路是由探頭和標準電阻串聯(lián),給該電路提供恒定電壓,使探頭產(chǎn)生熱量,溫度升高引起探頭的電阻變化,根據探頭電阻的變化可以精確求出其近表面的溫升曲線(xiàn),再依據溫升曲線(xiàn)對傳熱模型進(jìn)行擬合,就可求出材料的導熱系數和熱擴散系數。探頭的溫度響應受被測材料的熱物性影響,若被測材料的導熱系數比較小,隔熱效果好,熱量不易被傳走,則探頭的溫升比較高;探頭與樣品材料的熱流傳遞情況如下圖2-2所示。
圖2-0 超薄膜式探頭
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