蓝宝石晶体的热学性能研究

人工晶体学报, 2015, 44(10): 2652-2657.

蓝宝石晶体的热学性能研究

施纯俊 ^1, , 张连翰 ^2, , 洪佳琪 ^3, , 张方方 ^4, , 潘世烈 ^5, , 杭寅 ^6,

1.中国科学院上海光学精密机械研究所,中国科学院强激光材料重点实验室,上海201800;中国科学院大学,北京100049

2.中国科学院上海光学精密机械研究所,中国科学院强激光材料重点实验室,上海201800

3.中国科学院上海光学精密机械研究所,中国科学院强激光材料重点实验室,上海201800;中国科学院大学,北京100049

4.中国科学院新疆理化技术研究所,新疆电子信息材料与器件重点实验室,乌鲁木齐830011

5.中国科学院新疆理化技术研究所,新疆电子信息材料与器件重点实验室,乌鲁木齐830011

6.中国科学院上海光学精密机械研究所,中国科学院强激光材料重点实验室,上海201800

基金项目: 新疆维吾尔自治区科技计划项目(201130111) 中国科学院院地合作项目

关键词：蓝宝石晶体 , 热膨胀 , 比热 , 热扩散系数 , 热导率

Study on Thermal Properties of Sapphire Crystal

Keywords： sapphire crystal , thermal expansion , specific heat , thermal diffusivity , thermal conductivity

对热交换法生长的蓝宝石晶体的热学性质做了系统的研究.在298 ～1773 K的温度范围内,用热膨胀仪测量晶体的主热膨胀系数分别为α11=5.312×10-6 ～8.379×10-6 K-1,α33=6.008×10-6～9.317×10-6K.,r向热膨胀系数αr=5.402×10-6K-1～8.821×10-6K-1.在298 ～1273 K的温度范围内,测得晶体的比热为0.7798～1.2242 J/(g·K).采用激光脉冲法测量了在298～1273 K温度范围内晶体的热扩散系数,并通过计算得出主热导率分别为k11 =31.429～5.556 W/(m·K)和k33 =33.611 ～7.651 W/(m·K),r向热导率kr=36.521 ～9.153 W/(m· K).

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