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氧化铜导热性能检测

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:本文针对氧化铜(CuO)材料的热传导特性,系统阐述其核心热物理性能参数的检测技术。重点涵盖稳态与非稳态导热系数测定、热扩散率表征、比热容量值溯源及高温热膨胀行为分析等关键项目。检测过程严格依据国际热物性测试标准,采用精密控温与热流监控技术,确保在20℃至1000℃温区内获取材料本征导热数据,为电子封装散热材料、热电转换器件及高温结构材料的研发提供基础物性支撑。

检测项目

热物理性能检测:

  • 导热系数测定:稳态热流密度(q,W/m²),温度梯度(ΔT,K),参照ISO22007-2
  • 热扩散率测试:瞬态平面热源响应时间(τ,s),参照ASTME1461
  • 比热容检测:能量输入量(ΔQ,J),温升值(Δθ,K),参照JISH7801
热膨胀特性检测:
  • 线膨胀系数:膨胀位移量(ΔL/L₀),温度变化量(ΔT,K),参照GB/T4339-2008
  • 体膨胀系数:体积变化率(ΔV/V₀),参照ASTME831
高温热稳定性检测:
  • 相变温度监测:DSC吸热峰位置(Tm,℃)
  • 热重损失率:质量变化率(Δm/m₀,%/℃),参照ISO11358
微观结构关联检测:
  • 晶格参数测定:XRD衍射角(2θ,°),晶面间距(d,Å)
  • 孔隙率分析:开孔率(%),闭孔率(%),参照ASTMC830
电热耦合性能:
  • 塞贝克系数:温差电动势(ΔV,μV/K),参照ASTME1225
  • 电阻率-温度关系:电阻变化率(Δρ/ρ₀,%/K),参照IEC60404
界面热阻检测:
  • 接触热导:界面温差(ΔTint,K),热流密度(q,W/m²)
  • 表面发射率:辐射热通量(qrad,W/m²),参照ASTME408
各向异性检测:
  • 晶向热导差异:a/b/c轴热导率比值(λabc
  • 层状结构热阻:厚度方向热导衰减率(%,/μm)
环境适应性检测:
  • 湿热循环后热导保持率:≥92%(85℃/85%RH,1000h)
  • 氧化气氛热稳定性:热导衰减率≤5%(800℃/100h)
复合体系检测:
  • 填料分散度:团聚体尺寸≤200nm(SEM统计)
  • 界面结合强度:剥离力≥1.5N/mm
服役性能模拟:
  • 热循环寿命:失效循环次数(Nf,次),ΔT=300℃
  • 热冲击抗力:临界热震温差(ΔTc,K),参照ASTMC1525

检测范围

1.纳米粉体氧化铜:粒径10-100nm范围,重点检测表面吸附层对热传递的阻滞效应

2.烧结块体氧化铜:相对密度90%-99%致密体,侧重晶界热阻及孔隙散射影响分析

3.单晶氧化铜片:(001)/(111)晶向切割样品,检测晶格振动传热各向异性

4.氧化铜薄膜材料:厚度0.1-10μm涂层,测量界面热阻及尺寸效应

5.多孔氧化铜泡沫:孔隙率60%-95%开孔结构,表征等效导热模型参数

6.氧化铜纳米线阵列:直径50-200nm定向结构,检测轴向/径向热传导差异

7.氧化铜基复合材料:聚合物/金属基体体系,分析界面声子散射机制

8.掺杂改性氧化铜:Zn/Al/Fe元素掺杂样品,研究点缺陷对热导的抑制作用

9.氧化铜陶瓷基板:0.2-1.0mm厚度基材,检测热膨胀系数匹配性

10.氧化铜热电器件:PN结模块结构,验证热电转换效率理论模型

检测方法

国际标准:

  • ISO22007-2:2022瞬态平面热源法测定导热系数
  • ASTME1461-22激光闪射法测定热扩散率
  • JISH7801:2005差示扫描量热法比热容测试
  • ASTME1269-23调制DSC比热容测量
国家标准:
  • GB/T10297-2022非金属固体材料导热系数测定(热流计法)
  • GB/T8722-2023金属材料动态热膨胀系数测定
  • GB/T19466.3-2022塑料DSC法比热容测试
  • GB/T3074.4-2021精细陶瓷热扩散系数试验方法
(方法差异说明:ISO22007-2采用双探头结构降低接触热阻,GB/T10297要求试样厚度≥5mm;ASTME1461适用0.1-2000mm²/s热扩散率范围,GB/T3074.4专精陶瓷材料测试)

检测设备

1.激光闪射导热仪:LFA467HyperFlash(温度范围-100℃~2000℃,精度±3%)

2.热常数分析仪:TPS2500S(测试范围0.005-500W/mK,样品尺寸φ30mm)

3.热流法导热仪:HFM436系列(量程0.001-0.5W/mK,符合ASTMC518)

4.高温热膨胀仪:DIL806(最高温度1600℃,分辨率0.125nm)

5.差示扫描量热仪:DSC214Polyma(温度精度±0.1℃,比热容误差≤2%)

6.调制DSC系统:MDSCQ2000(频率范围0.001-0.1Hz,可分离热流分量)

7.塞贝克系数测试系统:SBA458Nemesis(温差范围0-100K,电压分辨率10nV)

8.高温热重分析仪:TG209F3Tarsus(最大载荷35g,气氛可控)

9.显微热分析系统:μTA2990(空间分辨率5μm,定位精度±1μm)

10.红外热成像仪:VarioCAMHDhead900(热灵敏度0.03℃,像素1024×768)

11.扫描电子显微镜:Sigma500(分辨率1nm,搭配能谱仪)

12.X射线衍射仪:D8ADVANCE(角度精度0.0001°,高温附件1600℃)

13.热机械分析仪:TMA402F3Hyperion(载荷范围0.001-2N,膨胀量程±2.5mm)

14.纳米压痕仪:TI980TriboIndenter(热导映射模式,空间分辨率200nm)

15.热桥式热导测试台:TCR-2(真空环境10-3Pa,温度稳定性±0.01℃)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

氧化铜导热性能检测
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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