石墨电极热导率的测定(determination of thermal conductivity of graphite electrode)

测定石墨电极试样在单位温度梯度下，单位时间、单位面积传递的热量。测定方法主要有激光脉冲法和比热容换算法两种。

激光脉冲法 用脉冲激光作热源，将其射向一定温度下处于热绝缘的薄片样品的一面，使受照面瞬时升温，热量自受热面向另一面传递，由热电偶或红外线接受器接收试样背面温度的变化，用高速感光纸(或示波器)记录激光脉冲发出时至试样背面达到最高温度时的时间一温升动态曲线(见图)。

由时间–温升动态曲线，按式(1)计算出试样在该温度下的热扩散率，再由测得的热扩散率和该试样的体积密度和比热容公式(2)计算出热导率

α=W•L²/t_1/2                                       (1)

式中α为热扩散率，cm²/s；L为试样厚度，cm；t_1/2为样品背面温度升至半高所需时间，s；W为热损失的函数，当激光脉冲宽度很窄时，W=0.139。

λ=αd_bc_p                                             (2)

式中λ为热导率，W/cm•K；c_p 为比热容，J/g•K；d_b为密度，g/cm³。

比热容换算法 测定方法为把热电偶热端用氧化铝粉或银糊等粘在试样背面，烘干。检查调整激光发生器准直光路，将试样(Ф10mmx2mm)装入真空炉的试样架上，盖好炉盖，先用机械泵抽气，抽至1.33Pa时，开动扩散泵继续抽至0.133Pa，打开光线示波器开关及数据放大器和时标发生器。调好记录纸走纸速度及放大倍数，打开冷却水阀门，按下电炉电源开关，电炉升温。按下激光器触发按钮。与此同时，高速记录纸记录试样在某温度的温升一时间曲线。重复上述操作，可得到若干点的曲线。由不同温度下的曲线，计算出各测点的热扩散率，由试样的比热容(见表)和实测密度，计算热导率。