深入剖析高低温冲击热流仪的几种典型工作模式
时间:2024-08-15 阅读:188
高低温冲击热流仪适用于各类半导体芯片、闪存Flash/EMMC、PCB 电路板IC、光通讯(如收发器 transceiver 高低温测试、SFP 光模块高低温测试等)、电子行业等进行IC 特性分析、高低温循环测试、温度冲击测试、失效分析等可靠性试验。作为热分析领域中的一项重要工具,其工作模式深刻影响着材料热性能研究的精准度与深度。高低温冲击热流仪主要通过测量材料在温度变化过程中热量的流动与分布,来揭示材料的热导率、热扩散系数等关键热学参数。以下,我们将深入剖析高低温冲击热流仪的几种典型工作模式,以及这些模式如何协同作用,为科学研究与工业应用提供强有力的技术支持。
一、稳态热流模式
稳态热流模式是高低温冲击热流仪最基础也是应用的工作模式之一。在此模式下,高低温冲击热流仪通过维持样品两侧的温度差恒定,使热量以稳定速率通过样品流动。此时,高低温冲击热流仪会精确测量通过样品的热流密度,并结合样品的几何尺寸,计算出材料的热导率。
技术特点:
稳定性高:由于温度差恒定,热流流动稳定,测量结果具有较高的重复性和准确性。
适用范围广:适用于多种材料,包括固体、液体甚至某些气体,只要能够形成稳定的温度梯度即可。
数据处理简单:基于傅里叶定律的直接应用,数据处理流程相对简单直接。
应用实例:
在建筑保温材料的研究中,稳态热流模式被用来评估不同材料的隔热性能,为节能建筑设计提供数据支持。
二、瞬态热流模式
与稳态热流模式不同,瞬态热流模式通过快速改变样品一侧的温度(如使用激光脉冲或热脉冲),观察热量在样品中的传播过程,从而获取材料的热扩散系数等动态热学参数。
技术特点:
时间分辨率高:能够捕捉到热量在材料中的快速传播过程,适用于研究材料的瞬态热响应。
信息丰富:除了热导率外,还能揭示材料的热容、热扩散系数等更多热学性质。
实验设计复杂:需要精确控制温度变化的速率和幅度,以及高灵敏度的热流和温度测量系统。
应用实例:
在微电子器件的热管理中,瞬态热流模式被用来评估芯片封装材料的热扩散性能,确保器件在高功率运行下的稳定性。
三、扫描热流模式
扫描热流模式结合了稳态与瞬态热流模式的优点,通过移动热源或热流传感器,在样品表面进行逐点或逐线扫描,构建出样品表面的热流分布图。
技术特点:
空间分辨率高:能够精确描绘出样品表面的热流分布细节,对于研究材料的不均匀性、缺陷等具有重要意义。
灵活性强:可根据研究需求调整扫描路径、速度等参数,实现多样化的实验设计。
数据处理复杂:需要复杂的图像处理和数据分析技术,以提取有用的热流信息。
应用实例:
在材料科学领域,扫描热流模式被用于研究复合材料中不同组分间的热传导行为,以及材料表面改性对热性能的影响。
四、技术参数
设备型号: HE-ATS750
温度控制范围: -70℃~+250℃
冲击温度范围: -60℃~+200℃
温度转换时间: ≤10秒
温度偏差: 测试品恒定在-40℃时,温度偏差为±1℃
冲击气流量: 1.9~8.5L/s(分为8路,每路0.23~1.06 L/s)连续气流
温变速率降: RT+10℃降至-40℃≤60s
试品表面温度: RT+10℃降至-40℃约1分钟试品表面温度达到,气体温度与样品温度可选择测控
样品盒尺寸: 直径140mm×高50mm
制冷方式: 采用风冷式HFC环保制冷剂复叠系统,温度可达-70℃
控制系统: 采用进口智能PLC触摸屏控制,7寸彩色屏
试品: 带2套1拖8 系统,金属封装PCB板模块8片
外形尺寸: 宽790×高1600×深1080(mm)以实物为准
使用电源: AC 三相 五线 380V 50/60HZ
噪音: ≤65dB(A声级)
条件: 风冷式环境温度在+23℃时
干燥气源: 用户自备
注:前端空气经干燥过滤器处理,产品测试区及附近无明显结露现象。设备可以连续运转不需进行除霜
总之,高低温冲击热流仪作为热分析领域的重要工具,其工作模式的选择与应用对于材料热性能研究的深入与拓展具有至关重要的意义。未来,随着技术的不断进步和应用的不断拓展,高低温冲击热流仪必将在更多领域发挥更大的作用。