文章由上海程斯智能科技有限公司提供
2025年11月，上海程斯智能科技有限公司技術(shù)團(tuán)隊攜帶自主研發(fā)的CSI-F825型導(dǎo)熱系數(shù)與熱擴(kuò)散系數(shù)測定儀，赴內(nèi)蒙古XX學(xué)校開展激光閃光法專項技術(shù)培訓(xùn)。此次培訓(xùn)聚焦材料熱物理性能測試的前沿技術(shù)，通過理論授課、實操演示與案例分析，為該校材料科學(xué)、能源工程等領(lǐng)域的師生提供了系統(tǒng)性技術(shù)賦能。
激光閃光法（LFA）作為非穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)理論的典型應(yīng)用，通過高能激光脈沖瞬時加熱樣品表面，利用紅外探測器記錄背面溫度隨時間的變化曲線，結(jié)合Cowan-Drexel數(shù)學(xué)模型反推材料的熱擴(kuò)散系數(shù)（α）。結(jié)合已知的比熱容（Cp）與密度（ρ）數(shù)據(jù)，可進(jìn)一步計算導(dǎo)熱系數(shù)（λ=α·Cp·ρ）。該方法因其非接觸式測量、毫秒級響應(yīng)速度及0.1-6mm薄樣品的適應(yīng)性，成為高導(dǎo)熱材料（如金剛石復(fù)合材料、陶瓷基板）及高溫環(huán)境測試的SHOU選方案。
此次培訓(xùn)針對該校實驗室在高溫合金、納米復(fù)合材料熱性能測試中的技術(shù)瓶頸，設(shè)計了“基礎(chǔ)原理-設(shè)備操作-數(shù)據(jù)分析-故障排除"四階課程體系。
理論模塊ZHONG點解析激光閃光法的數(shù)學(xué)建模過程，通過對比穩(wěn)態(tài)法（如熱流計法）與瞬態(tài)法的優(yōu)劣，闡明LFA在動態(tài)熱響應(yīng)捕捉中的獨特性。實操環(huán)節(jié)采用“分步演示-學(xué)員實操-教師點評"模式，指導(dǎo)師生完成樣品制備（Φ12mm×2mm圓片）、激光能量校準(zhǔn)（200W可調(diào)）、紅外探測器對位及數(shù)據(jù)采集（2MHz采樣率）等關(guān)鍵步驟。案例分析引入航空航天領(lǐng)域的高溫測試場景，演示如何在1250°C真空環(huán)境下，通過雙水箱控溫技術(shù)維持樣品熱平衡，確保測試數(shù)據(jù)可靠性。
培訓(xùn)期間，上海程斯技術(shù)團(tuán)隊針對內(nèi)蒙古XX學(xué)校實驗室提出的“多層復(fù)合材料各向異性測試"難題，提供了定制化解決方案。通過調(diào)整樣品臺角度（0°-90°可調(diào)）及采用三維熱傳導(dǎo)模型，成功實現(xiàn)碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料沿纖維方向與垂直方向的熱擴(kuò)散系數(shù)差異化測量，誤差率控制在2.8%以內(nèi)。
此外，團(tuán)隊還分享了激光閃光法在特殊樣品測試中的創(chuàng)新應(yīng)用：利用微型夾具測試液體導(dǎo)熱系數(shù)時，通過在樣品池內(nèi)壁涂覆石墨層增強(qiáng)激光吸收；針對粉末材料，采用冷壓成型技術(shù)制備標(biāo)準(zhǔn)試樣，并結(jié)合有效介質(zhì)理論修正測試結(jié)果。這些經(jīng)驗為該校在儲能材料、生物醫(yī)用材料等領(lǐng)域的研發(fā)提供了技術(shù)支撐。
此次培訓(xùn)不僅是設(shè)備操作技能的傳授，更是產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新模式的實踐。此次與內(nèi)蒙古XX學(xué)校的合作，標(biāo)志著上海程斯技術(shù)輻射范圍從東部沿海向中西部高校延伸，形成了“設(shè)備研發(fā)-技術(shù)培訓(xùn)-標(biāo)準(zhǔn)制定"的完整產(chǎn)業(yè)鏈。內(nèi)蒙古XX學(xué)校則通過引入前沿測試技術(shù)，提升了材料科學(xué)與工程學(xué)科的科研競爭力。
此次上海程斯與內(nèi)蒙古XX學(xué)校的合作，標(biāo)志著激光閃光法這一國際主流熱測試技術(shù)在中國高校的深度落地。從科學(xué)原理到設(shè)備操作，從標(biāo)準(zhǔn)制定到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，技術(shù)培訓(xùn)的背后是產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新的生動實踐，更是中國材料科學(xué)走向國際前沿的堅實一步。
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