静电悬浮条件下的材料典型热物理性质测量

孙一宁^1,2，王飞龙^1,2，于强¹，孙志斌¹，翟光杰¹

1. 中国科学院复杂航天系统电子信息技术重点实验室中国科学院国家空间科学中心2. 中国科学院大学

摘 要：随着对材料研究的逐渐深入,材料制备和材料分析的方法越来越重要,并且一些材料重要的物理性质是开展相关研究的基础。由于一些材料熔点高、难熔化,同时,传统手段无法避免容器壁的污染,或者无法在真空条件下进行试验避免气体的污染,或者由于实验性质原因只能测量特定的材料,这些方法很难测量材料在高温下过热过冷阶段的热物理性质。系统介绍了静电悬浮技术,这是一种新型的实现深过冷的方式,可以达到高温下对材料热物理性质进行测量的目的。静电悬浮技术使样品在两极板间悬浮,在悬浮的状态下采用激光对样品进行加热,使材料达到高温熔化,同时进行热物性的测量。对比了几种实现测量典型热物理性质的方法,了解静电悬浮的优势,并详细地介绍了静电悬浮技术对材料的熔体密度、热膨胀系数、表面张力和粘度系数以及比热的测量。

关键词：静电悬浮;热物性测量;密度;热膨胀系数;表面张力;粘度系数;比热;