薄膜材料廣泛應用于光學和電氣保護膜,薄膜光伏電池和薄膜電池等各種領域中,。盡管薄膜材料已經(jīng)存在了數(shù)十年,但熱導率測量方法傳統(tǒng)上一直專注于探索塊體材料樣品,,而表征這些特殊材料的能力相對滯后,。近年來,由于熱管理非常重要的納米和微米級制造技術的進一步發(fā)展,,知識鴻溝逐漸縮小,,而Trident薄膜導熱測試儀的Flex TPS瞬態(tài)平面源即是一種用于表征薄膜材料導熱率的新穎工具。
C-Therm Trident薄膜導熱測試儀的Flex TPS瞬態(tài)平面熱源法傳感器,,可按照ISO 22007-2標準,,用于表征薄膜材料的熱傳遞性質。Flex TPS專門的薄膜模塊,,可測量厚度為20um ~ 1 mm樣品的導熱系數(shù)和熱擴散系數(shù),。并且Trident主機,除TPS方法外,,還可與MTPS和TLS傳感器連用,,測試更多不同類型的材料。
技術參數(shù):
| MTPS | Flex TPS | Needle |
測試方法 | 改良瞬態(tài)平面熱源法 | 瞬態(tài)平面熱源法 | 探針法 |
導熱系數(shù)范圍 | 0 ~ 500 W/mK | 0 ~ 2000 W/mK | 0.1 ~ 6 W/mK |
熱擴散系數(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% |
準確度 | 優(yōu)于5% | 優(yōu)于5% | ±(3%+0.02) W/mK |
標準 | ASTM D7984 | ISO 22007-2.2, GB/T 32064 | ASTM D5334, D5930, IEEE 442 |
無論是散熱還是絕熱,,薄膜的導熱系數(shù)測試都具有非常重要的意義,。由于薄膜材料厚度很小, 對聲子散射,這使得薄膜材料的表觀導熱率與塊體材料相比,,會有很大的差異,。傳統(tǒng)的實驗室測試方法中包含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,,同時又是測溫裝置。對該金屬膜通交流電,,從而對樣品進行加熱,。因為金屬的電阻率會隨溫度的升高而增大,因此金屬膜的溫度變化會帶來金屬膜阻值的溫度變化,,該阻值與電流的共同作用產生電壓,。使用鎖相放大器提取電壓信號,從而建立傳熱模型,。通過改變電流頻率,,終計算出被測樣品的導熱系數(shù)。但此測試方法操作繁瑣,,限制條件較多,,且無法商業(yè)化。