中国粉体网讯  目前国内外市场没有制定统一的导热测试标准，测试方法不同，材料的热导率测试结果差异较大。热导率的测试方法最常用的是稳态法和瞬态法。当系统达到稳定时，应用稳态方法；在加热或冷却材料过程中使用瞬态方法。

瞬态热线法

瞬态热线(THW)法是测量流体材料热导率常用的方法，它是一种标准的瞬态动态技术。将热丝放置在测试材料中，作为热源和温度计，基于测量线性热源(热线)在规定距离内的温升从而得到材料热导率的大小。该方法的理想数学模型基于傅里叶定律，假定热线为理想的、无限细且长的热源，处于均匀的各向异性的材料中，并且其具有恒定的初始温度。根据傅立叶定律，当导线被加热时，具有较高导热率的材料对应于较低的温升。用THW法描述热导率λnf和测试温度T的关系的方程式如下:

因此，THW法确定热导率值可以依据式(14)来实现。尽管THW是一种简单，快速和低成本的方法来确定材料热导率值，但是其准确性可能受纳米粒子的相互作用，沉降或聚集以及长时间测量时自然对流的影响。另外，无限长的热线和理想的环境假设也可能导致误差的产生。

激光闪光法

激光闪光技术测试中使用氙闪光灯，通过产生能量为10J/pulse的照射从一端加热样品。集成的自动换样器最多能进入4个样品并对其进行分析。用氮气冷却的InSb红外检测器在后端测定温升。温度检测器的输出被放大并调整为初始环境条件。记录的温度上升曲线是闪光灯发光引起的样品温度变化。扩散度测定不需要温度上升幅度和光能量，分析中只使用曲线的形状，从所得温度对时间曲线的分析中可以确定热扩散率。对于比热测量，将未知样品的温升与参考校准样品进行比较。由等式λ=ραCp确定热导率，其中α是实验中测定的膜的热扩散率，Cp是热容量，ρ是材料的质量密度。

激光闪光技术测试示意图

3-ω法

3-ω方法与THW方法非常相似，它使用同时充当热源和温度计的器件的径向热量流，该元素既可用作热源又可用作温度计。主要区别在于使用电流频率依赖性响应而不是TWH方法利用的时间依赖性响应。当频率为ω的正弦电流通过金属线时，可以产生频率为2ω的热波，该频率由3ω频率处的电压分量推导出。

激光共焦拉曼光谱法

在石墨烯的激光共焦拉曼光谱研究中，激光通过光学显微镜的物镜聚焦到石墨烯表面时，会产生热效应，这种热效应会影响石墨烯的激光共焦拉曼光谱。石墨烯的G峰与长波光学声子相关，能够灵敏地反映出外界的影响。给石墨烯施加不同温度时，G峰位会随着温度的变化而变化。因此，通过测量不同激光功率下石墨烯拉曼G峰的位移，利用其对温度的敏感性可以得知样品表面的局域温度变化，从而计算其热导率。

瞬态平面源法

使用薄金属条或圆盘作为连续平面热源和温度传感器。金属盘首先用电绝缘密封，然后夹在两个相同的薄板形测试样品之间，测试样品的所有其他表面都是隔热的。有研究人员在金属盘上施加一个小的恒流来加热样品，测试金属盘的温升，确定样品的热性能，测试在几秒钟内传感器表面温度随时间的增加函数．温度传感器的测量精度通常为0.01℃。利用以下两个公式拟合温度得到材料热导率。

其中r是传感器半径，D(Φ)是描述传感器热传导与时间函数的无量纲常数。

（中国粉体网编辑整理/山川）

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