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薄膜材料廣泛應(yīng)用于光學(xué)和電氣保護(hù)膜，薄膜光伏電池和薄膜電池等各種領(lǐng)域中。盡管薄膜材料已經(jīng)存在了數(shù)十年，但熱導(dǎo)率測(cè)量方法傳統(tǒng)上一直專(zhuān)注于探索塊體材料樣品，而表征這些特殊材料的能力相對(duì)滯后。近年來(lái)，由于熱管理非常重要的納米和微米級(jí)制造技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，知識(shí)鴻溝逐漸縮小，而Trident薄膜導(dǎo)熱測(cè)試儀的Flex TPS瞬態(tài)平面源即是一種用于表征薄膜材料導(dǎo)熱率的新穎工具。
C-Therm Trident薄膜導(dǎo)熱測(cè)試儀的Flex TPS瞬態(tài)平面熱源法傳感器，可按照ISO 22007-2標(biāo)準(zhǔn)，用于表征薄膜材料的熱傳遞性質(zhì)。Flex TPS專(zhuān)門(mén)的薄膜模塊，可測(cè)量厚度為20um ~ 1 mm樣品的導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù)。并且Trident主機(jī)，除TPS方法外，還可與MTPS和TLS傳感器連用，測(cè)試更多不同類(lèi)型的材料。
技術(shù)參數(shù)：
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| MTPS | Flex TPS | Needle |
| 測(cè)試方法 | 改良瞬態(tài)平面熱源法 | 瞬態(tài)平面熱源法 | 探針?lè)?/span> |
| 導(dǎo)熱系數(shù)范圍 | 0 ~ 500 W/mK | 0 ~ 2000 W/mK | 0.1 ~ 6 W/mK |
| 熱擴(kuò)散系數(shù)范圍 | 0 ~ 300 mm2/s | 0 ~ 1200 mm2/s | 不適用 |
| 比熱范圍 | ~ 5 MJ/m3K | ~ 5 MJ/m3K | 不適用 |
| 吸熱系數(shù)范圍 | 5 ~ 40,000 Ws1/2/m2K | 不適用 | 不適用 |
| 精度 | 優(yōu)于1% | 優(yōu)于1% | 優(yōu)于3% |
| 準(zhǔn)確度 | 優(yōu)于5% | 優(yōu)于5% | ±(3%+0.02) W/mK |
| 標(biāo)準(zhǔn) | ASTM D7984 | ISO 22007-2.2, GB/T 32064 | ASTM D5334, D5930, IEEE 442 |
無(wú)論是散熱還是絕熱，薄膜的導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試都具有非常重要的意義。由于薄膜材料厚度很小, 對(duì)聲子散射，這使得薄膜材料的表觀導(dǎo)熱率與塊體材料相比，會(huì)有很大的差異。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試方法中包含3ω方法，此方法在1989年提出。該方法需先在被測(cè)樣品表面鍍一根薄的金屬膜，而此金屬膜即是加熱裝置，同時(shí)又是測(cè)溫裝置。對(duì)該金屬膜通交流電，從而對(duì)樣品進(jìn)行加熱。因?yàn)榻饘俚碾娮杪蕰?huì)隨溫度的升高而增大，因此金屬膜的溫度變化會(huì)帶來(lái)金屬膜阻值的溫度變化，該阻值與電流的共同作用產(chǎn)生電壓。使用鎖相放大器提取電壓信號(hào)，從而建立傳熱模型。通過(guò)改變電流頻率，終計(jì)算出被測(cè)樣品的導(dǎo)熱系數(shù)。但此測(cè)試方法操作繁瑣，限制條件較多，且無(wú)法商業(yè)化。
