薄膜作為一種特殊材料,其厚度極小,與常見的塊狀材料相比有很大差異,故它的導熱系數(shù)測量是一個難點。瞬態(tài)平面熱源(Transient Plane Source,TPS)法為此提供了可行方案。本課題組在前期的技術(shù)積累中,已利用TPS法對塊狀材料導熱系數(shù)進行了準確測量。但是,由于薄膜材料的特殊性,TPS法測量其導熱系數(shù)還存在諸多問題,如TPS法測量薄膜的基本原理并未闡明,薄膜本身的熱阻、實際中的接觸熱阻以及背景材料對測量誤差的影響還有待研究,測試系統(tǒng)中薄膜導熱系數(shù)計算的軟件算法也未開發(fā)。針對上述問題,本文旨在從原理、仿真模型、軟件算法和實驗等方面對TPS法測量薄膜導熱系數(shù)的測量技術(shù)進行研究,完成的主要工作有:1、介紹了薄膜導熱系數(shù)測量的技術(shù)背景,明確了薄膜導熱系數(shù)測量的重要意義,比較了當前的主要測量方法和TPS法的差異,提出了本課題的研究目的并敘述了主要內(nèi)容。2、結(jié)合一維穩(wěn)態(tài)傳熱模型和TPS法,闡述了薄膜導熱系數(shù)測量的基本原理,得到了導熱系數(shù)的計算方法和界面溫度差的確定方法,并修正了原理中的系統(tǒng)誤差,簡化了無量綱時間函數(shù)。3、運用基于COMSOL Multiphysics軟件的仿真技術(shù),建立了... 

【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

激光閃光法

法測量簡圖

然而，這一系列研究表明該方法只適對于絕緣薄膜而言，該方法則不適用。另外鍍上金屬膜，會對樣品造成損傷，這也是該測量介電薄膜導熱系數(shù)的新方法，它由 Ok量裝置如圖 1-3 所示，其中，在待測薄膜樣品屬加熱絲，此加熱絲既作為加熱源使用，同過程中，加熱絲通上一定頻率的交流電，因表面?zhèn)鬏敚敓崃鱾鬏數(shù)轿騼啥藭r，由于視為與外界溫度一致，從而得到邊界條件，溫度變化值，通過求解瞬態(tài)熱傳導方程，便法非常相似，不同之處在于微橋法測量時間完全消除來自基底的影響。

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]基于COMSOL Multiphysics的三角形肋片傳熱數(shù)值模擬[J]. 吳開峰,曹漢卿.  裝備制造技術(shù). 2013(12)
[3]應用COMSOL有限元軟件分析儲層的電各向異性[J]. 楊少波,郭濤,曹婷,李星根.  無線互聯(lián)科技. 2013(06)
[4]采用Hot Disk測量巖土熱物性的實驗研究[J]. 趙秀峰,曹景洋,羅惠芬.  中國測試. 2012(04)
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[7]薄膜熱導率測試方法研究進展[J]. 張建生,楊君友,朱文,肖承京,張輝,彭江英.  材料導報. 2010(07)
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碩士論文
[1]基于Hot Disk的薄板材料導熱系數(shù)測量方法的研究[D]. 翟德懷.華南理工大學 2015
[2]薄膜熱物性實驗研究[D]. 胡明雨.東南大學 2005



本文編號：2900111