[发明专利]一种界面接触热阻的高精度测试方法

权利要求书

1.一种界面接触热阻的高精度测试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

第一步，将待测两组试样平行设置在加热体和制冷块之间；

第二步，开启加热体和制冷块；

第三步，采用热成像技术采集待测试样界面上的温度数据，得到温度场图像；

第四步，以待测试样轴向方向和截面方向，对所述温度场图像进行图像提取，提取后图像需包括待测两组试样的接触界面，其大小为n×m像素点，其中，n和m均不小于4，再以提取后图像中y方向的像素点为纵坐标或横坐标，以其对应的温度值为相应坐标构建三条数据拟合曲线，得到待测两组试样的温度梯度曲线和待测两组试样接触界面间的温度曲线，所述三条曲线具有两个交点，设所述交点之间的差值为界面温差ΔT_c，所述的y方向与待测两组试样的设置方向一致；

第五步，接触热阻R的计算：

式中，R为接触热阻，ΔT_c为界面温差，q为待测试样接触界面处热流量值；

其中，在待测两组试样与加热体和/或制冷块之间，加设1～2个热流量计；

其中，对界面温差的测量采用高分辨率的红外热像仪进行，采用高分辨率的制冷型热像仪进行接触界面温度信息采集，加设显微镜头后其调焦范围为0～30cm,因测试区间需要真空处理，在真空腔体上对应位置开设一蓝宝石视窗，热像仪和蓝宝石视窗经过原厂多温度区间的温度校准；为减小热像仪与待测接触界面的辐射热损失，在多层热防护屏上开设观察孔，此观察孔穿一导光筒，其内喷涂炭黑处理；在测试前，对测试材料对依次进行酒精、丙酮和异丙酮的超声波清洗后，对测试材料对的表面喷涂炭黑高发射率的涂层以达到更高的红外测温精度；在材料表面贴装已校准的热电偶探头，通过依次从低温到高温选取典型温度点校准比对红外相机测量温度，从而确定发射率，再进行从常温至2700℃的温度再次校准，以保证界面接触温差的测试精度，为进一步更高精度的计算得到界面温差和热流量，对待测材料试样进行360°周向旋转的温度数据采集。

2.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，第四步中，对提取后的图像数据进行平均值处理。

3.如权利要求1或2所述的测试方法，其特征在于，第四步中，对提取后的待测两组试样x方向的图像数据进行平均值处理，所述的x方向与y方向垂直。

4.如权利要求1或2所述的测试方法，其特征在于，第四步中，对提取后的待测两组试样x方向的每个像素点对应的温度数据进行平均值处理，所述的x方向与y方向垂直。

5.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，第五步中，待测试样接触界面处热流量值q的计算公式如下：

式中，k_r为待测试样材料的导热系数，为待测试样的温度梯度。

6.如权利要求5所述的测试方法，其特征在于，为待测试样的温度梯度曲线和待测试样接触界面间的温度曲线的斜率。

7.如权利要求1所述的测试方法，所述的热成像技术包括红外成像测温、光场成像测温以及激光、光电子、信息和CCD成像测温技术。