【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及測量技術(shù)領(lǐng)域，具體的說涉及一種納米成像技術(shù)測量樣品的導(dǎo)熱系數(shù)的方法。
背景技術(shù)：
在過去的幾十年里，已經(jīng)發(fā)展了大量的導(dǎo)熱測試方法。然而，沒有任何一種方法能夠適合于所有的應(yīng)用領(lǐng)域，反之對于特定的應(yīng)用場合，并非所有方法都能適用。要得到準(zhǔn)確的測量值，必須基于材料的導(dǎo)熱系數(shù)范圍與樣品特征，選擇正確的測試方法。如今測量導(dǎo)熱系數(shù)方法與儀器有許多種。使用fourier方程所描述的穩(wěn)態(tài)條件的儀器主要適用于測量中低導(dǎo)熱系數(shù)材料。使用動態(tài)(瞬時)方法的儀器，如熱線法或激光散射法，用于測量中高導(dǎo)熱系數(shù)材料。
穩(wěn)態(tài)方法，熱線法是在樣品(通常為大的塊狀樣品)中插入一根熱線。測試時，在熱線上施加一個恒定的加熱功率，使其溫度上升。測量熱線本身或與熱線相隔一定距離的平板的溫度隨時間上升的關(guān)系。這一方法能夠測量體積較大的樣品。激光閃射法直接測量材料的熱擴(kuò)散性能。在已知樣品比熱與密度的情況下，便可以得到樣品的導(dǎo)熱系數(shù)。激光閃射法的特點(diǎn)是，測量范圍寬(0.1～2000w/m·k)測量溫度廣(-110～2000℃)，并適用于各種形態(tài)的樣品(固體、液體、粉末、薄膜等)。此外，激光閃射法還能夠用比較法直接測量樣品的比熱。另一種閃光擴(kuò)散法導(dǎo)熱儀，特別適用于測量包裝材料或電子工業(yè)中的散熱片，這一儀器測量溫度較低，最高300℃。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是設(shè)計通過測定物質(zhì)的膨脹系數(shù)，通過與已有材料的膨脹系數(shù)進(jìn)行對比，確定物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)的一種納米成像技術(shù)測量樣品的導(dǎo)熱系數(shù)的方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種納米成像技術(shù)測量樣品的導(dǎo)熱系數(shù)的方法，包括：
step1：利用紅外光脈沖加熱樣品；
step2：原子力顯微鏡(afm)記錄樣品的形變，并繪制出地形圖；
step3：根據(jù)樣品的形變得到熱膨脹函數(shù)；
step4：與分析軟件中存儲的對照物熱膨脹函數(shù)進(jìn)行對照，確定待測樣品對應(yīng)系統(tǒng)中的已有對照物信息；
step5：查看對照物的導(dǎo)熱系數(shù)。
進(jìn)一步，所述紅外光脈沖加熱最大溫度為1500℃。
進(jìn)一步，所述afm的橫向分辨率小于100nm。
進(jìn)一步，所述afm配有掃描熱顯微鏡(sthm)附件，所述sthm的探針的尖端合并一個電阻器，所述電阻的電阻特性與溫度相關(guān)。
進(jìn)一步，所述電阻并聯(lián)在一個惠斯頓電橋電路中。
進(jìn)一步，所述熱膨脹函數(shù)定義為單位溫度下體積的變化，即δv關(guān)于δt的函數(shù)。
本發(fā)明的有益效果是：不僅可以得到待測物的熱膨脹率，同時得到相互關(guān)聯(lián)的導(dǎo)熱系數(shù)，功能齊全，使用簡單。
【附圖說明】
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作出進(jìn)一步的說明。
圖1為為本發(fā)明一種納米成像技術(shù)測量樣品的導(dǎo)熱系數(shù)的方法的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
在附圖所示的實(shí)例中，如圖1所示，一種納米成像技術(shù)測量樣品的導(dǎo)熱系數(shù)的方法，包括：
step1：利用紅外光脈沖加熱樣品；
step2：原子力顯微鏡(afm)記錄樣品的形變，并繪制出地形圖；
step3：根據(jù)樣品的形變得到熱膨脹函數(shù)；
step4：與分析軟件中存儲的對照物熱膨脹函數(shù)進(jìn)行對照，確定待測樣品對應(yīng)系統(tǒng)中的已有對照物信息；
step5：查看對照物的導(dǎo)熱系數(shù)。
進(jìn)一步，紅外光脈沖加熱最大溫度為1500℃。
進(jìn)一步，afm的橫向分辨率小于100m。
進(jìn)一步，afm配有掃描熱顯微鏡(sthm)附件，sthm的探針的尖端合并一個電阻器，電阻的電阻特性與溫度相關(guān)。電阻并聯(lián)在一個惠斯頓電橋電路中。該電阻器合并在一個惠斯頓電橋電路以通過系統(tǒng)監(jiān)視其電阻。在探針端部的電阻，其特性與溫度相關(guān)，可以用作監(jiān)測樣品溫度和以定性分析的方式繪制樣品的熱導(dǎo)率。樣品溫度通常在設(shè)備結(jié)構(gòu)上進(jìn)行測量，比如磁記錄頭、激光二極管或電路。由于從頂端流失的或多或少的熱量，樣品的導(dǎo)熱性將影響探針的溫度。
進(jìn)一步，熱膨脹函數(shù)定義為單位溫度下體積的變化，即δv關(guān)于δt的函數(shù)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。