1.問題的提出

導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù)是聚合物類材料的重要熱物理性能參數(shù)，相應(yīng)的也存在多種測試方法。由于激光閃光法具有測試時間快、樣品尺寸小、方向性強(qiáng)等特點(diǎn)，使得激光閃光法也常用于聚合物類材料的熱擴(kuò)散系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)測量。

但在采用激光閃光法測試聚合物材料過程中，由于對閃光法測量原理和測試能力的理解不足，以及對聚合物材料的特性了解不透徹，從而造成使用閃光法測試中經(jīng)常會出現(xiàn)與其他方法測試結(jié)果不一致的現(xiàn)象。

本文將從標(biāo)準(zhǔn)測試方法、多種測試方法對比測試、參考材料和實(shí)際測試結(jié)果文獻(xiàn)報道等幾方面，介紹閃光法測試聚合物材料過程中的注意事項(xiàng)。

2. 聚合物熱物性標(biāo)準(zhǔn)測試方法

2.1. 聚合物熱物性標(biāo)準(zhǔn)測試方法

聚合物材料的導(dǎo)熱系數(shù)一般在 0.2~1 W/mK 范圍內(nèi)。對于這種低導(dǎo)熱系數(shù)材料的測試，成熟準(zhǔn)確的測試方法是穩(wěn)態(tài)法，如穩(wěn)態(tài)防護(hù)熱板法和穩(wěn)態(tài)防護(hù)熱流計法，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)測試方法有 ASTM C177、C518、E1530、D5470 等。隨著技術(shù)的進(jìn)步，這些穩(wěn)態(tài)測試方法對樣品的最小尺寸要求是直徑 25 mm，厚度范圍 1~25 mm，測試溫度范圍可以達(dá)到 300℃以上，測試一個溫度點(diǎn)下導(dǎo)熱系數(shù)大約需要 30 分鐘左右。
由于近十幾年來瞬態(tài)測試技術(shù)的飛速發(fā)展，許多瞬態(tài)技術(shù)在聚合物材料的導(dǎo)熱系數(shù)測試中得到了應(yīng)用，如 ASTM E1461、D5930。為了規(guī)范聚合物材料瞬態(tài)測試方法，ISO 專門針對塑料材料提出了多個瞬態(tài)測試標(biāo)準(zhǔn)方法 ISO 22007。按照測試參數(shù)將 ISO 標(biāo)準(zhǔn)分為以下幾類。

2.2. 聚合物熱物性 ISO 瞬態(tài)測試方法分類

（1）導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù)

瞬態(tài)平面熱源法（HOT DISK 法） – ISO 22007-2

（2）熱擴(kuò)散系數(shù)

溫度波分析法 – ISO 22007-3

激光閃光法 – ISO 22007-4

2.3. 激光閃光標(biāo)準(zhǔn)方法中對聚合物樣品制備的規(guī)定

在 ISO 22007 中對多個瞬態(tài)測試方法進(jìn)行了規(guī)定，本文重點(diǎn)介紹對激光閃光法應(yīng)用中的規(guī)定。

對于絕大多數(shù)采用激光閃光法進(jìn)行的聚合物熱物性測試，基本都是采用商品化的激光閃光法測試儀器，測試過程中可調(diào)節(jié)的參數(shù)主要是激光加熱功率和樣品制備，而樣品的制備往往是影響測量結(jié)果的重要環(huán)節(jié)。

在 ISO 22007-4 第 6.1 條中，對激光閃光法被測樣品的形狀和尺寸給出了原則性的大致規(guī)定，要求樣品為薄片狀，直徑范圍為 5~20 mm。樣品最小厚度需要根據(jù)激光脈沖寬度和樣品材料熱擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行確定，即激光脈沖寬度與t 1/2時間之比小于0.01，給出的聚合物典型樣品厚度范圍為 0.5~3 mm。同時為了保證一維熱流，要求樣品直徑與厚度之比大于 3:1，另外還要求薄片樣品的厚度均勻性要優(yōu)于 1%。

在 ISO 22007-4 第 6.3 條中，要求被測樣品對激光波長呈不透明。如果聚合物樣品透明或半透明，則需在樣品表面制作很薄的高導(dǎo)熱涂層以避免激光光束進(jìn)入樣品，認(rèn)為薄的高導(dǎo)熱涂層對測量結(jié)果帶來的影響忽略不計。

從上所述可以看出，ISO 22007-4 激光閃光法對聚合物樣品的制備只給出了指導(dǎo)性原則，允許的操作空間很大，由此帶來了一系列的測試問題，特別是聚合物樣品厚度的選擇上，不同厚度樣品的測試結(jié)果之間存在很大偏差。另外，對于聚合物復(fù)合材料激光閃光法是否還適用也是問題，這對聚合物復(fù)合材料熱物性評價中測試方法的選擇提出了要求。為此，在采用激光閃光法時還需要針對聚合物材料做進(jìn)一步的研究和規(guī)定，以保證測量的準(zhǔn)確性。

3.聚合物熱物性多種瞬態(tài)測試方法對比

在采用瞬態(tài)方法對聚合物熱物性進(jìn)行測試過程中，由于受多種因素的影響，測試結(jié)果往往出現(xiàn)很大的不一致性。如 2005 年 Wilson Nunes 等人[1]比較了使用激光閃光法和瞬態(tài)熱線法獲得的一系列聚合物的測量結(jié)果。對于 PMMA，兩種方法的熱擴(kuò)散系數(shù)測量值差異高達(dá) 20%，導(dǎo)熱系數(shù)值差異高達(dá) 10%，也獲得過導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)兩倍的顯著差異。對于 LDPE 樣品閃光法結(jié)果要低于熱線法結(jié)果，而對于 HIPS 樣品則閃光法結(jié)果較高，這說明了聚合物熱性能準(zhǔn)確測量的困難性。

為了規(guī)范各種瞬態(tài)法在聚合物熱物性測試中的應(yīng)用，提高各種瞬態(tài)法測量聚合物熱物性的準(zhǔn)確性和可靠性，在 ISO 22007 的起草階段，就對各種瞬態(tài)法在聚合物中的應(yīng)用進(jìn)行了評價研究，2009 年 Martin Rides 等人[2]報道了兩種聚甲基丙烯酸甲酯的導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù)的測量比對，所使用的各種方法包括溫度波分析法、激光閃光法、瞬態(tài)平面熱源（熱盤）法、瞬態(tài)熱線法和穩(wěn)態(tài)熱流計法。在此對比測試基礎(chǔ)上，ISO 專門在 ISO 22007 中增加了一個標(biāo)準(zhǔn)方法，ISO/TR 22007-5“塑料 – 導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù)的測定.第 5 部分：聚甲基丙烯酸甲酯樣品的多個實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)果”。將對比測試過程和結(jié)果制訂為標(biāo)準(zhǔn)測試方法，這在標(biāo)準(zhǔn)測試方法中是非常罕見的，由此可見對瞬態(tài)法在聚合物熱物性測試中的應(yīng)用進(jìn)行規(guī)范的重要性。

在 ISO/TR 22007-5 對比測試中，對兩種聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料進(jìn)行了多個實(shí)驗(yàn)室對比測試，一種是澆鑄料板材形式，另一種是擠出型板材形式。各種測試方法和樣品信息如表 3-1 所示。

通過各個實(shí)驗(yàn)室之間的比對，盡管測試方法和樣品制備之間存在明顯差異，但各種方法得到的導(dǎo)熱系數(shù)結(jié)果比較一致，其值約在±7%范圍內(nèi)，熱擴(kuò)散系數(shù)測量結(jié)果的一致性在±9%范圍內(nèi)，所達(dá)到的一致性水平證明了這些不同方法在聚合物熱物性測試中的有效性。這些一致性保證需要注意以下幾個方面的試驗(yàn)參數(shù)控制：

（1）雖然所有參與者都提供了名義上相同的板材樣品，但測試中使用的樣品實(shí)際厚度必須調(diào)整到測試方法的規(guī)定，以便能夠進(jìn)行測量或確保分析中的假設(shè)是有效的。例如，對于激光閃光法，發(fā)現(xiàn)擠出型PMMA 板的 3mm 厚度太大而不能進(jìn)行可靠的測量，因此被測樣品必須被加工的得更薄。溫度波分析方法適用于厚度約為 100μm的薄膜或薄片，因此在測試之前必須將樣品切割成該厚度。類似地，對于瞬態(tài)平面熱源法，必須符合測試的厚度要求，這與熱瞬態(tài)滲透到樣品中的深度有關(guān)，對于較薄的 2 mm 厚樣品，就需要通過將兩個樣品堆疊在一起以獲得足夠厚度以實(shí)現(xiàn)可靠測量。

（2）除了樣品厚度問題之外，還存在方法上的進(jìn)一步差異。對于 PMMA 的激光閃光法測量，由于樣品是透明的，其表面必須在測試前用不透明材料處理，否則無法進(jìn)行測量，而且不透明材料要盡可能薄且均勻，并不受測試過程中溫度和激光照射的影響而產(chǎn)生脫落現(xiàn)象。目前一般的樣品表面處理工藝是先在樣品前后兩個表面濺射金涂層以阻擋激光穿透透明樣品和增加熱接觸效果，然后再在樣品表面噴涂碳層以增大樣品表面的發(fā)射率、提高吸收激光能量的能力和減少對激光的反射。

（3）采用激光閃光法測量的是熱擴(kuò)散系數(shù)，還需要采用其他方法測量比熱容和密度。在 ISO 標(biāo)準(zhǔn)中，無一例外的都是采用差示掃描量熱計（DSC）測量比熱容，并未采用激光閃光法測量比熱容。在 DSC 進(jìn)行比熱容測量時，要特別注意取樣的代表性，這點(diǎn)在聚合物復(fù)合材料中尤為重要。

（4）在參與對比的測試方法中，只有瞬態(tài)平面熱源法屬于體積導(dǎo)熱系數(shù)測試方法，體積導(dǎo)熱系數(shù)是厚度方向和面內(nèi)方向?qū)嵯禂?shù)的函數(shù)，這使得瞬態(tài)平面熱源法測量的導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù)值通常略高于通過其他方法獲得的值，盡管通過一些技術(shù)處理使得該差異在離散范圍內(nèi)，因此在對各向異性聚合物熱物性測試中要十分小心測試方法的選擇和取樣的方向性。

4.聚合物熱物性參考材料

為了考核和驗(yàn)證激光閃光法測試聚合物熱物性的準(zhǔn)確性以及試驗(yàn)參數(shù)選擇的合理性，一般都會選擇合適的參考材料進(jìn)行測試檢驗(yàn)。由于聚合物材料的導(dǎo)熱系數(shù)范圍為 0.1~1 W/mK，可供選擇的參考材料有杜邦公司出品的聚合物材料（純聚酰亞胺 Vespel-SP1）和康寧公司出品的高硼硅玻璃 Pyrex 7740。其中，在 25~300℃范圍內(nèi)，純聚酰亞胺 Vespel-SP1 的導(dǎo)熱系數(shù)范圍為 0.37~0.44 W/mK[3]；在-50~300℃范圍內(nèi)，高硼硅玻璃 Pyrex 7740 的導(dǎo)熱系數(shù)范圍為 0.95~1.5 W/mK[4]。

2005 年 Jacobs 和 Stroe[3]針對各向同性均質(zhì)的純聚酰亞胺 Vespel-SP1（常溫密度 1434kg m3）分別采用頂桿法測量了熱膨脹系數(shù)、采用激光閃光法測量測量了熱擴(kuò)散系數(shù)、采用 DSC 測量了比熱容和采用穩(wěn)態(tài)防護(hù)熱流計法測量了導(dǎo)熱系數(shù)。在激光閃光法測試中，樣品尺寸為直徑 12.7mm，厚度 2.032mm。在熱流計法測試中，樣品尺寸為直徑 50.8mm，厚度 6.35mm。經(jīng)過多次不同樣品的測試，由激光閃光法、熱膨脹系數(shù)測量和比熱容測量計算獲得導(dǎo)熱系數(shù)值與熱流計法直接測量得到的導(dǎo)熱系數(shù)值，在整個 25~300℃范圍內(nèi)相對偏差小于±3%。從這項(xiàng)工作中也可以看出，采用激光閃光法得到導(dǎo)熱系數(shù)數(shù)值，需要進(jìn)行大量的其他測試，遠(yuǎn)比熱流計法直接測量復(fù)雜的多。

另外還可以從另一方面了解激光閃光法在聚合物測試中樣品厚度的選擇。在美國 ANTER 公司（現(xiàn)為美國 TA 公司）激光閃光法測試設(shè)備中，隨機(jī)配備有參考材料純聚酰亞胺 Vespel-SP1，分別有三種規(guī)格，一種是直徑 12.7mm、厚度 0.8mm；第二種是直徑 20mm、厚度 1mm；第三種是直徑 30mm、厚度也是1mm，總之樣品厚度都沒有超過 1mm。

高硼硅玻璃 Pyrex 7740 是一種透明玻璃，在使用激光閃光法驗(yàn)證測試過程中需要在透明玻璃表面濺射牢固的涂層，操作比較復(fù)雜，因此很少作為激光閃光法測試用參考材料，但多用于穩(wěn)態(tài)法導(dǎo)熱系數(shù)測試參考材料。1992 年 Yang 等人[5]采用穩(wěn)態(tài) AC 量熱計法對 Pyrex 7740 在 20~310K 的低溫環(huán)境下的熱擴(kuò)散系數(shù)和比熱容進(jìn)行了測量，樣品直徑為 12.7mm，厚度 1.06mm。采用穩(wěn)態(tài) AC 量熱計法測量 Pyrex7740 并不需要對樣品表面濺射涂層，同時這種厚度的選擇對激光閃光法有著參考價值。

5.閃光法測試聚合物熱物性文獻(xiàn)報道

5.1. 聚合物薄膜熱物性

聚合物材料的最終產(chǎn)品形式很多時候往往是薄膜形式，這時閃光法樣品小的優(yōu)勢得以發(fā)揮，可以直接對薄膜聚合物產(chǎn)品進(jìn)行取樣而無需加工，但薄膜樣品會帶來影響閃光法測量準(zhǔn)確性的其他問題，如樣品厚度太薄使得激光脈沖寬度引起的誤差顯得突出，樣品透光需要進(jìn)行表面濺射涂層，而涂層在薄膜上的沉積使得被測樣品形成三層結(jié)構(gòu)而需要考慮涂層的影響。

1995 年 Agari 等人[6]報道了采用激光閃光法對四種聚合物薄膜（厚度范圍200~500μm）的熱擴(kuò)散系數(shù)和比熱容進(jìn)行了測試，并研究了樣品遮光石墨涂層以及樣品厚度等其他因素對測量精度的影響。2013 年 Chiguma1 等人[7]報道了采用激光閃光法和 DSC 法對環(huán)氧基納米復(fù)合材料薄膜的熱擴(kuò)散系數(shù)和比熱容進(jìn)行的測量，樣品尺寸為 12.7×12.7×0.134mm 3 ，樣品表面噴涂石墨層。測試結(jié)果顯示，對于不同的納米復(fù)合材料，其導(dǎo)熱系數(shù)變化范圍為 881~1489W/mK 的超高導(dǎo)熱系數(shù)。對于如此高的導(dǎo)熱系數(shù)，激光脈沖寬度和樣品表面的石墨涂層已經(jīng)會嚴(yán)重影響測量結(jié)果，但文中并未提到測試數(shù)據(jù)如何處理以及測量結(jié)果準(zhǔn)確性的評判方法。

5.2. 聚合物復(fù)合材料熱物性

在聚合物中添加高導(dǎo)熱材料可以改進(jìn)聚合物的導(dǎo)熱性能，這類聚合物基復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能是材料性能表征的重要參數(shù)，但采用激光閃光法進(jìn)行測試的文獻(xiàn)報道并不多，多數(shù)的報道則是采用穩(wěn)態(tài)法。

2006 年 Xu 等人[8]對單壁碳納米管聚合物基復(fù)合材料的熱行為進(jìn)行了研究，采用激光閃光法測量熱擴(kuò)散系數(shù)，采用 DSC 測量比熱容，采用 TMA 測量熱膨脹系數(shù)，采用 TG 測量熱重，最終計算得到導(dǎo)熱系數(shù)。閃光法熱擴(kuò)散系數(shù)測量的樣品尺寸為直徑 12.5mm，厚度為 0.4~0.7mm。樣品前后兩表面先濺射金涂層，然后再在加熱面噴涂碳層，測試溫度范圍為 25~125℃。為了保證閃光法測量的準(zhǔn)確性，出于對透光性的考慮，同時還對經(jīng)過相同表面處理的厚度為 0.5mm 的 Pyrex 7740 參考材料進(jìn)行了測量。最終測試結(jié)果表面，隨著單壁碳納米管體積含量 0~49%的變化范圍，室溫下相應(yīng)的導(dǎo)熱系數(shù)變化范圍為0.233~0.537W/mK。盡管單壁碳納米管的導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)稱可以達(dá)到 2000W/mK，但添加了單壁碳納米管的聚合物基復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)實(shí)際測量值遠(yuǎn)低于理論計算預(yù)測的導(dǎo)熱系數(shù)范圍 0.2~335W/mK。

2012 年 Yamamoto 等人[9]在研究纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料層壓板中，分別采用激光閃光法和穩(wěn)態(tài)熱流計法對層壓板厚度方向上的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行了測量。采用激光閃光法分別測量了熱擴(kuò)散系數(shù)和比熱容，計算得到厚度方向上的導(dǎo)熱系數(shù)，其中樣品尺寸為直徑 12.7mm 厚度 1mm，密度在 1300~1500kg/ m3范圍內(nèi)，樣品表面噴涂石墨層，并采用近似密度的參考材料純聚酰亞胺 Vespel-SP1 進(jìn)行測試驗(yàn)證。另外還采用熱流計法對層壓板兩個方向（厚度方向和面內(nèi)方向）上的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行了測量。

測量結(jié)果顯示層壓板導(dǎo)熱系數(shù)隨著纖維含量的增加而增大，在纖維含量 5%時，厚度方向?qū)嵯禂?shù)為 0.6~0.8W/mK，面內(nèi)方向?qū)嵯禂?shù)為 0.9W/mK。兩種測試方法的對比結(jié)果顯示，穩(wěn)態(tài)熱流計法導(dǎo)熱系數(shù)測量值始終要比激光閃光法導(dǎo)熱系數(shù)測量值大 0.1~0.2W/mK，這也是我們在聚合物熱物性測試中經(jīng)常遇到的現(xiàn)象，造成這種現(xiàn)象的原因是在激光閃光法測試和分析中假設(shè)了樣品是各向同性和均質(zhì)。

2016 年 Catherine 等人[10]采用激光閃光法對高導(dǎo)熱聚合物復(fù)合材料的各向異性熱物性進(jìn)行了測試，樣品尺寸為直徑 25.4mm 厚度 1mm 左右，樣品表面噴涂石墨層，測試溫度范圍為 25~100℃，并分別采用參考材料純聚酰亞胺 Vespel-SP1（0.5W/mK 導(dǎo)熱系數(shù)）和不銹鋼（16W/mK 導(dǎo)熱系數(shù)）進(jìn)行測試驗(yàn)證。盡管文中提到了激光閃光法面內(nèi)方向熱擴(kuò)散系數(shù)測試附件，但只給出了厚度方向上導(dǎo)熱系數(shù)測量結(jié)果（0.5~9W/mK），并未給出面內(nèi)方向?qū)嵯禂?shù)測試結(jié)果，文中只提到聚合物復(fù)合材料具有明顯的各向異性特征，同時也未提到比熱容如何測量。

6.穩(wěn)態(tài)熱流計法測量聚合物熱物性

采用穩(wěn)態(tài)熱流計法（ASTM E1225、E1530、D5470 等）可以直接對聚合物導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行測量，如 Jacobs 和 Stroe[3]對純聚酰亞胺 Vespel-SP1 在 25~300℃范圍的導(dǎo)熱系數(shù)測試，樣品尺寸為直徑 50.8mm，厚度 6.35mm。從樣品測試可以看出，這種尺寸的樣品基本可以滿足所有聚合物復(fù)合材料的代表性，而激光閃光法則因?yàn)闃悠沸《鄙俅硇浴?/p>

在聚合物熱物性測量方面，穩(wěn)態(tài)法始終是一種常規(guī)測試方法且應(yīng)用更加廣泛。

2004 年 Rudtsch 和 Hammerschmidt[11]介紹了針對聚合物 PMMA 熱物性進(jìn)行的五個國家共十八個實(shí)驗(yàn)室之間的比對測試。PMMA 常溫密度為 1185kg/m3，測試溫度范圍為-70~+80℃，對應(yīng)的導(dǎo)熱系數(shù)范圍為 0.18~0.20W/mK，熱擴(kuò)散系數(shù)范圍為0.14~0.11mm2 /s。導(dǎo)熱系數(shù)對比測試方法分為穩(wěn)態(tài)法和瞬態(tài)法兩類，其中穩(wěn)態(tài)法包括防護(hù)熱板法和防護(hù)熱流計法，瞬態(tài)法包括瞬態(tài)平面熱源法、瞬態(tài)熱帶法和探針法，

而恰恰沒有激光閃光法。比熱容測試采用的是差示掃描量熱計（DSC），根據(jù)導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容和密度測試結(jié)果計算得到熱擴(kuò)散系數(shù)。

上述對聚合物 PMMA 的對比測試中，PMMA 的導(dǎo)熱系數(shù)較低，在 0.2W/mK 以下。2011 年 David 和 Ronald[12]報道了歐盟九家機(jī)構(gòu)對導(dǎo)熱系數(shù)為 0.5W/mK 左右的建筑石材類材料陶土磚（密度為 1950kg/ m3）進(jìn)行的比對測試。其中穩(wěn)態(tài)法采用了防護(hù)熱板法和熱流計法，瞬態(tài)法采用了熱帶、熱盤和熱橋三種瞬態(tài)平面熱源法。

防護(hù)熱板法樣品尺寸為 200×200×40mm 3 和直徑 100mm 厚度 15mm 兩種，熱流計法樣品尺寸為直徑 50mm 厚度 10mm，此尺寸樣品也可用于熱帶和熱盤法測試，而熱橋法樣品尺寸為 100×30×5mm 3 。在此次對比測試中，測試溫度只有 10℃和 23℃兩個點(diǎn)，只對密度和導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行測試對比。在此次比對測試中還是沒有選擇激光閃光法。

穩(wěn)態(tài)法在聚合物熱物性測試中應(yīng)用的一個典型領(lǐng)域就是樹脂基纖維編織類復(fù)合材料，這主要是因?yàn)榉€(wěn)態(tài)法樣品尺寸要遠(yuǎn)比激光閃光法具有代表性，而且穩(wěn)態(tài)法可以直接測量得到導(dǎo)熱系數(shù)，簡化了測量操作過程。2008年Sharp和Bogdanovich[13]針對樹脂基三向編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料層壓板厚度方向?qū)嵯禂?shù)的測試評價，比較了激光閃光法和穩(wěn)態(tài)熱流計法，因激光閃光法樣品太小無代表性，無法對編織結(jié)構(gòu)的設(shè)計和優(yōu)化提供準(zhǔn)確表征，最終確定采用穩(wěn)態(tài)熱流計法進(jìn)行厚度方向?qū)嵯禂?shù)測量。

7.參考文獻(xiàn)

(1) Wilson Nunes, Paul Mummery, and Andrew Wallwork. “Thermal diffusivity of polymers by the laser flash technique.” Polymer testing 24.5 (2005): 628-634.

(2) MartinRides, et al. “Intercomparison of thermal conductivity and thermal diffusivity methods for plastics.” Polymer Testing 28.5 (2009): 480-489.

(3) Jacobs-Fedore, R. A.; Stroe, D. E. “Thermophysical properties of Vespel SP1”. In Wang, Hsin; Porter, Wallace D.; Porter, Wally. Thermal Conductivity 27/Thermal Expansion 15. Knoxville, TN: DEStech Publications, Inc. 2005. pp. 231–238. ISBN 1-932078-34-7.

(4) Tye RP, Salmon DR. “Thermal conductivity certified reference materials: Pyrex 7740 and polymethymethacrylate.”In: DinwiddieRB, Mannello R, editors. Thermal conductivity 26—thermalexpansion 14. Lancaster: DEStech Publications; 2005. p. 437–51

(5) Yang, G., A. D. Migone, and K. W. Johnson. “Heat capacity and thermal diffusivity of a glass sample.” Physical Review B 45.1 (1992): 157.

(6) Agari, Y., A. Ueda, and S. Nagai. “Measurement of thermal diffusivity and specific heat capacity of polymers by laser flash method.” Journal of Polymer Science Part B:Polymer Physics 33.1 (1995): 33-42.

(7) Chiguma, Jasper, et al. “Thermal diffusivity and thermal conductivity of epoxy?based nanocomposites by the laser flash and differential scanning calorimetry techniques.”? Open Journal of Composite Materials 3.03 (2013): 51.

(8) Xu, Yunsheng, Gunawidjaja Ray, and Beckry Abdel-Magid. “Thermal behavior of single-walled carbon nanotube polymer–matrix composites.” Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 37.1 (2006): 114-121.

(9) Yamamoto, Namiko, Roberto Guzman de Villoria, and Brian L. Wardle. “Electrical and thermal property enhancement of fiber-reinforced polymer laminate composites through controlled implementation of multi-walled carbon nanotubes.”Composites Science and Technology 72.16 (2012): 2009-2015.

(10) Thibaud-Erkey, Catherine, and Abbas Alahyari. Final Report for Project titled High Thermal Conductivity Polymer Composites for Low-Cost Heat Exchangers. United Technologies reserach Center, East Hartford, CT (United States), 2016.

(11) Rudtsch, S., and U. Hammerschmidt. “Intercomparison of measurements of the thermophysical properties of polymethyl methacrylate.” International journal of thermophysics 25.5 (2004): 1475-1482.

(12) Salmon, David R., and Ronald P. Tye. “An inter-comparison of a steady-state and transient methods for measuring the thermal conductivity of thin specimens of masonrymaterials.” Journal of Building Physics 34.3 (2011): 247-261.

(13) Sharp, Keith, et al. “High through-thickness thermal conductivity composites based on three-dimensional woven fiber architectures.” AIAA journal 46.11 (2008): 2944-2954

來源：www.eyoungindustry.com

金融界11月15日消息，有投資者在互動平臺向格林美提問：有公開信息顯示公司在布局廢電池回收石墨的業(yè)務(wù)，這是目前廢電池負(fù)極材料回收的一項(xiàng)新技術(shù)，目前公開的技術(shù)有物理法，濕法和火法冶金，請問貴司布局的回收石墨業(yè)務(wù)是走的什么技術(shù)路線呢，可否詳細(xì)說明下這種路線的優(yōu)勢呢？

公司回答表示：公司與中國五礦集團(tuán)（黑龍江）石墨產(chǎn)業(yè)有限公司、深圳市本征方程石墨烯技術(shù)股份有限公司共同簽署了《合作框架協(xié)議》，擬在石墨回收再利用與提純技術(shù)研發(fā)、高性能負(fù)極材料研發(fā)、應(yīng)用場景拓展及市場推廣等方面開展合作，加速構(gòu)建從廢舊鋰電池回收到高純石墨生產(chǎn)到鋰電負(fù)極材料的一體化循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)鏈。另外，控股公司福安青美能源材料有限公司、武漢動力電池再生技術(shù)有限公司與深圳市本征方程石墨烯技術(shù)股份有限公司共同簽署了《關(guān)于聯(lián)合開發(fā)石墨烯磷酸（錳）鐵鋰材料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)與市場化推進(jìn)的戰(zhàn)略合作協(xié)議》，從磷酸鐵鋰電池與廢料的回收利用開始，聯(lián)合開發(fā)石墨烯增強(qiáng)型磷酸（錳）鐵鋰材料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，以石墨烯技術(shù)提升循環(huán)再制造的磷酸（錳）鐵鋰材料的導(dǎo)電性和電化學(xué)性能，從而提高電池的能量密度和循環(huán)壽命，讓循環(huán)再制造的磷酸（錳）鐵鋰材料高值化再利用。以上合作都是基于公司在廢舊動力電池石墨負(fù)極回收方面低成本、高純度產(chǎn)品的基礎(chǔ)上開展的，將目前行業(yè)普遍認(rèn)為回收價值較低的石墨負(fù)極實(shí)現(xiàn)高值化回收利用。工藝流程主要為物理法與濕法相結(jié)合，采用特有的分離和提純工藝。

來源：金融界

1.福建省海凝環(huán)?？萍既〉没趯訝铍p氫氧化物的熒光傳感器及含芘氧化石墨烯復(fù)合材料相關(guān)專利

福建省海凝環(huán)保科技有限公司取得一項(xiàng)名為“基于層狀雙氫氧化物的熒光傳感器及含芘氧化石墨烯復(fù)合材料、制備方法及其應(yīng)用”的專利，授權(quán)公告號 CN 113930236 B，申請日期為 2021年10月 。

2.日鴻電纜取得石墨烯復(fù)合導(dǎo)體電纜的抗干擾檢測方法及檢測系統(tǒng)專利

廣東日鴻電纜有限公司取得一項(xiàng)名為“石墨烯復(fù)合導(dǎo)體電纜的抗干擾檢測方法及檢測系統(tǒng)”的專利，授權(quán)公告號 CN 118688557 B，申請日期為 2024 年 8 月。

3.壹金新能源取得一種石墨烯摻雜硅碳材料的制備方法專利

北京壹金新能源科技有限公司取得一項(xiàng)名為“一種石墨烯摻雜硅碳材料的制備方法”的專利，授權(quán)公告號CN 118763211 B，申請日期為2024年9月。

4.蘇州歐希斯電子材料有限公司取得石墨烯發(fā)熱膜的覆膜裝置專利，提高效率

蘇州歐希斯電子材料有限公司取得一項(xiàng)名為“一種石墨烯發(fā)熱膜的覆膜裝置”的專利，授權(quán)公告號 CN 221951552 U，申請日期為 2024年3月。

5.北京石墨烯技術(shù)研究院取得金屬石墨烯復(fù)合材料相關(guān)專利

北京石墨烯技術(shù)研究院有限公司取得一項(xiàng)名為“金屬石墨烯復(fù)合材料及其制備方法、應(yīng)用和電子元器件”的專利，授權(quán)公告號 CN 115519840 B，申請日期為2022年9月。

6.常州賀斯特科技取得一種改性球形氧化鋁/褶皺結(jié)構(gòu)石墨烯/聚硅氧烷復(fù)合導(dǎo)熱界面材料的制備方法專利

常州賀斯特科技股份有限公司取得一項(xiàng)名為“一種改性球形氧化鋁/褶皺結(jié)構(gòu)石墨烯/聚硅氧烷復(fù)合導(dǎo)熱界面材料的制備方法”的專利，授權(quán)公告號CN 118126525 B，申請日期為2024年3月。

7.江蘇江山紅化纖取得多功能石墨烯聚酰胺細(xì)旦及其制備方法專利

江蘇江山紅化纖有限責(zé)任公司取得一項(xiàng)名為“一種石墨烯改性聚酰胺 6 長絲的制備方法”的專利，授權(quán)公告號 CN 115976679 B，申請日期為 2022 年 12 月。

8.寧波興標(biāo)人居科技申請全自動石墨烯電熱膜處理設(shè)備專利，加速石墨烯電熱膜干燥提高生產(chǎn)效率

寧波興標(biāo)人居科技有限公司申請一項(xiàng)名為“一種全自動石墨烯電熱膜處理設(shè)備”的專利，公開號CN 118904658 A，申請日期為2024年10月。

9.常州第六元素申請一種石墨烯粉體的制備方法專利，實(shí)現(xiàn)石墨烯粉體的宏量制備

常州第六元素材料科技股份有限公司申請一項(xiàng)名為“一種石墨烯粉體的制備方法”的專利，公開號CN 118908194 A，申請日期為2024年8月。

10.湖南步升取暖取得一種石墨烯復(fù)合碳基高溫膜的制備工藝專利

湖南步升取暖科技股份有限公司取得一項(xiàng)名為“一種石墨烯復(fù)合碳基高溫膜的制備工藝”的專利，授權(quán)公告號CN 109495992 B，申請日期為2018年11月。

11.浙江衛(wèi)星申請石墨烯高吸收性樹脂及其制備方法專利，提升石墨烯高吸收性樹脂的循環(huán)利用壽命

浙江衛(wèi)星新材料科技有限公司申請一項(xiàng)名為“一種石墨烯高吸收性樹脂及其制備方法”的專利，公開號CN 118909210 A，申請日期為2024年7月。

12.昆山品岱電子申請高導(dǎo)熱石墨烯漆及其制備工藝專利，大幅提高電子元件散熱模組的高導(dǎo)熱性

昆山品岱電子有限公司申請一項(xiàng)名為“一種高導(dǎo)熱石墨烯漆及其制備工藝”的專利，公開號CN 118909467 A，申請日期為2024年8月。

13.寧波金田銅業(yè)申請石墨烯銅合金及其制備方法與應(yīng)用專利，具有優(yōu)異的抗氧化性能

寧波金田銅業(yè)（集團(tuán)）股份有限公司申請一項(xiàng)名為“一種石墨烯銅合金及其制備方法與應(yīng)用”的專利，公開號 CN 118910464 A，申請日期為2024年10月。

14.北京石墨烯研究院產(chǎn)業(yè)發(fā)展申請 CVD 方法和系統(tǒng)專利，大幅改善產(chǎn)品表面均勻性

北京石墨烯研究院產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司申請一項(xiàng)名為“CVD 方法和系統(tǒng)”的專利，公開號 CN 118910593 A，申請日期為 2024 年 7 月。

15.山東正泰電纜取得石墨烯高壓電纜專利，提升整體安全性能

山東正泰電纜有限公司取得一項(xiàng)名為“一種石墨烯高壓電纜”的專利，授權(quán)公告號CN 221977649 U，申請日期為2023年12月。

16.南通強(qiáng)生光電申請石墨烯電池電解質(zhì)制備專利，提高混合效率

南通強(qiáng)生光電科技有限公司申請一項(xiàng)名為“一種石墨烯電池的電解質(zhì)制備裝置及制備方法”的專利，公開號 CN 118925567 A，申請日期為2024年10月。

17.貴州梅嶺電源申請一種高倍率石墨烯硬碳復(fù)合材料及其制備方法專利，提高材料的導(dǎo)電率

貴州梅嶺電源有限公司申請一項(xiàng)名為“一種高倍率石墨烯硬碳復(fù)合材料及其制備方法”的專利，公開號CN 118929642 A，申請日期為2024年9月。

18.青島興華石墨取得化學(xué)氣相沉積生產(chǎn)石墨烯異質(zhì)結(jié)的裝置專利，避免因裝置局限性影響石墨烯異質(zhì)結(jié)生產(chǎn)質(zhì)量

青島興華石墨制品有限公司取得一項(xiàng)名為“一種化學(xué)氣相沉積生產(chǎn)石墨烯異質(zhì)結(jié)的裝置”的專利，授權(quán)公告號CN 221988659 U，申請日期為2023年12月。

BET測試是一種常用的材料表面性質(zhì)測試方法，其主要應(yīng)用于評估材料的比表面積和孔隙結(jié)構(gòu)。在材料科學(xué)領(lǐng)域中，比表面積和孔隙結(jié)構(gòu)是材料性能和應(yīng)用的關(guān)鍵指標(biāo)。

儀器參數(shù)

規(guī)格型號：貝士德比表面積及孔徑分析儀BSD-660S?

● 測量范圍：比表面積0.0005㎡/g以上，孔徑0.35-500nm;● 精準(zhǔn)度：比表面積重復(fù)性≤1%RSD● 升溫范圍：室溫~400℃，控溫精度0.1℃

● 真空度：P/P0范圍10^-8~0.99

樣品要求

1、樣品量：樣品量=總表面/理論比表面（總表面范圍需要2~40m2/g）石墨：> 100mg，石墨烯：≥50mg，極片類：> 1g，隔膜類：≥100mg，活性炭：≥50mg；
2、注明脫氣時間、溫度、檢測項(xiàng)目；
3、告知樣品的主要成分、理論比表面、毒性、穩(wěn)定性。

永清石墨烯研究院檢測中心簡介檢測中心圍繞石墨烯和新能源材料相關(guān)實(shí)驗(yàn)和檢測分析搭建實(shí)驗(yàn)室業(yè)務(wù)能力，涵蓋材料微觀形貌、熱學(xué)性能、理化性能、力學(xué)性能和電池電性能等檢測項(xiàng)目，滿足企業(yè)大部分研發(fā)、中試檢測需求。檢測認(rèn)證中心通過CNAS認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證，實(shí)驗(yàn)室面積達(dá)1600m²，配備日立冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡、耐馳激光導(dǎo)熱分析儀、梅特勒同步熱分析儀等180多臺套儀器設(shè)備。檢測中心秉持“公正、誠信、科學(xué)、高效”的原則，竭誠為國內(nèi)外企業(yè)和高?？蒲性核峁└哔|(zhì)量的檢測服務(wù)。

近日，石墨烯改性重防腐材料用于焦?fàn)t煤氣脫硫塔內(nèi)壁防腐維修工程順利結(jié)束，并成功通過質(zhì)量驗(yàn)收。這一工程是在國家石墨烯創(chuàng)新中心孵化公司寧波云涂新材料科技有限公司（以下簡稱“云涂新材”）指導(dǎo)下，由施工方和內(nèi)蒙古某焦化公司共同完成。

基本原理

差示掃描量熱法DSC：測試樣品在升溫或降溫過程中吸收或放出的能量。

應(yīng)用范圍

實(shí)驗(yàn)條件的選擇

2024年11月，三明市科學(xué)技術(shù)局公布第二批市級新型研發(fā)機(jī)構(gòu)名單，永清石墨烯研究院在名單之中。此次被認(rèn)定為市級新型研發(fā)機(jī)構(gòu)，是對我院在技術(shù)創(chuàng)新、研發(fā)投入、成果轉(zhuǎn)化等方面工作的高度肯定，為我院培育省級新型研發(fā)機(jī)構(gòu)打下基礎(chǔ)。