[发明专利]熔盐材料热物性的修正闪光法测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种熔盐材料热物性的修正闪光法测量装置，其特征在于，它包括恒温加热炉(1)、样品皿(2)、铂铑热电偶(3)、数据采集处理器(4)和激光发射器(5)，

将熔盐试样放置在样品皿(2)内，并将样品皿(2)放置于恒温加热炉(1)内的样品支架上，激光发射器(5)设置于恒温加热炉(1)内；

使激光发射器(5)发射脉冲激光照射到熔盐试样的对光侧表面，铂铑热电偶(3)用于测量熔盐试样的背光侧表面中心温度，铂铑热电偶(3)采集的温度信号传递给数据采集处理器(4)进行处理得到熔盐试样背光侧表面温升曲线S1，数据采集处理器(4)再根据修正参数PA及已知的Parker公式对温升曲线S1进行计算获得熔盐试样的热扩散率、比热容和导热系数；

所述修正参数PA的获得过程为：数据采集处理器(4)采用与熔盐试样实际测量相同的测量温度及初始条件，根据熔盐试样的设定热物性参数取值进行熔盐试样的闪光法测量过程的数值模拟，得到熔盐试样背光侧表面中心温度随时间变化的数值模拟曲线S2；根据数值模拟曲线S2的瞬态变化规律，计算获得考虑了熔盐试样辐射传热效应的Parker公式修正参数PA。

2.一种熔盐材料热物性的修正闪光法测量方法，该测量方法基于权利要求1所述的熔盐材料热物性的修正闪光法测量装置实现，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤一：数据采集处理器(4)采用所述熔盐试样实际测量的设定初始温度T₀作为环境温度及熔盐试样的初始温度，由熔盐试样的设定热物性参数对熔盐试样闪光法测量过程进行数值模拟，得到熔盐试样背光侧表面中心温度随时间变化的数值模拟曲线S2，对该数值模拟曲线S2通过Parker公式进行反推，计算获得考虑了熔盐试样辐射传热效应的修正参数PA；

步骤二：在设定初始温度T₀下对熔盐试样进行闪光法测量，数据采集处理器(4)对采集到的铂铑热电偶(3)的温度信号进行处理，获得熔盐试样背光侧表面中心温度随时间变化的温升曲线S1；

步骤三：由修正参数PA及已知的Parker公式，通过测量获得的温升曲线S1计算获得熔盐材料的热扩散率、比热容和导热系数。

3.根据权利要求2所述的熔盐材料热物性的修正闪光法测量方法，其特征在于，步骤一中获得修正参数PA的具体方法为：

由熔盐试样的初始温度T₀、设定比热容ρCp₀、吸收系数、当前脉冲激光照射强度及设定热扩散速率α₀，通过数值模拟计算熔盐试样在该初始温度T₀下的辐射导热耦合换热过程，得到熔盐试样背光侧表面中心温度随时间变化的数值模拟曲线S2；

以数值模拟曲线S2中初始温度T₀为基准零值，以最大温升为T₁，计算数值模拟曲线S2中温度为T₁/2时的时间t_1/2；

采用已知的Parker公式，在熔盐试样设定热扩散速率α₀的条件下，获得修正参数PA：

PA＝(α₀*π²t_1/2)/L²；

式中L为熔盐试样的厚度，L的取值范围为2～5mm。

4.根据权利要求3所述的熔盐材料热物性的修正闪光法测量方法，其特征在于，步骤三中获得熔盐材料的热物性参数的具体方法为：

由修正参数PA和Parker公式，计算获得熔盐试样热物性参数中的热扩散速率α为：

α＝(PA*L²/π²t_1/2)；

比热容ρCp为：

ρCp＝Q/LT₁；

式中Q是短脉冲激光照射的总能量；

导热系数λ为：

λ＝α*ρCp。