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3ω法热物性测量系统

Name: 3ω法热物性测量系统
Brand: 谐波3ω
SKU: C679068
Availability: InStock

品牌：谐波3ω/3ωHarmonics

产地：北京

厂商性质：一般经销商

产地类别：国产

型号： THSCB-01

报价： ¥80万 - 140万

更新时间： 2026/04/02

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标签：

谐波3ω其他热分析仪

谐波3ωTHSCB-01

国产其他热分析仪

产品介绍

简介

3ω技术从依附式向独立式传感器的演进。北科大团队通过结构重构，解决传统方法对样品的限制，显著提升其在块体、流体及粉末等复杂材料热导率测量中的工程适用性与准确性。

其它参数

纤维测量长度：0.5mm至 50mm，长径比大于 10

薄膜、块体面积：大于 10×10mm，厚度小于传感器半宽

粉末、流体体积：大于 15×15×10 mm

样品类型：纤维、薄膜、块体、粉末、流体、多孔材料

频率范围：1mHz至 10kHz

输入电压范围：大于 400mVpp

电压分辨率：2nV至 1V

时间常数范围：10μs 至 30 ks

温度范围：-60 ℃～75 ℃也可根据用户要求

控温精度：0.1 ℃

真空度：约等于 1 Pa

纤维：0.05~2000W/(m·K)

块体/薄膜：0.1~2000W/(m·K

流体/粉末：0.015-5W/(m·K)

多孔材料：0.015~5W/(m·K)

尺寸：主体约 415×470×350 mm

控制系统：LabVIEW（支持 NI488.2驱

3ω 技术工程化应用的结构性约束与演进路径

——基于北京科技大学能源与环境工程学院“热测量与交叉应用团队”独立式 3ω 技术的系统研究

为什么一种“成熟方法”，在工程实践中仍然受限？

3ω 技术自提出以来，因其对材料热导率测量的高灵敏度与清晰的理论框架，在热物性研究领域得到广泛应用。尤其是在薄膜、低维材料及纳米尺度热输运研究中，该方法已成为重要实验手段之一。

然而，在实际科研与工程测试中，一个长期存在却较少被系统讨论的问题逐渐显现：3ω 技术在理论成熟与工程可用之间，仍然存在显著落差。

正如北京科技大学能源与环境工程学院“热测量与交叉应用团队”在其系列研究中所指出的，这种落差并非源于信号解析能力不足，而更深层地根植于测试结构本身的工程适配性（Qiu et al., Rev. Sci. Instrum., 2011）。

一、经典 3ω 方法的“默认结构”与隐含假设

在经典 3ω 方法中，金属微型带状加热器兼具加热与测温功能，并被直接沉积在样品表面。相关理论模型建立在若干隐含前提之上，包括：

加热器与样品之间具备理想热接触；
加热器的几何尺寸与材料参数可被精确控制；
加热器的存在不会显著扰动样品的真实热输运行为。

在规则薄膜或方法友好型样品中，这些假设通常近似成立，使得 3ω 技术能够稳定工作。但当研究对象扩展至块体材料、非晶体系、粉末或流体材料时，这些前提开始系统性失效。

二、从“方法适配样品”到“样品反向妥协”

北科大热测量与交叉应用团队在 2011 年发表于 Review of Scientific Instruments 的工作中指出，传统 3ω 技术在工程实践中暴露出的核心问题，并不在于信噪比或理论模型，而在于结构不可重复性。

具体而言，这种不可重复性主要体现在以下几个方面：

（1）加热器制备引入的不可控变量

微型带状加热器通常依赖多步微纳加工，其厚度、宽度、边缘形貌及界面状态均可能对测量结果产生影响。这些因素在理论模型中往往被视为常量，但在实际操作中却高度依赖经验。

（2）依附式结构对材料体系的隐性筛选

对于块体材料、粉末与流体体系而言，“是否适合沉积加热器”本身已成为测试前提。此时，测试方法不再是中性的工具，而开始反向约束研究对象。

（3）测试结构对材料真实状态的扰动

在部分材料体系中，加热器的存在可能改变局部热输运路径，使测量结果偏离材料在真实应用条件下的行为。

至此，3ω 技术面临的问题已不再是“如何提高精度”，而是如何保持方法论上的中立性。

三、独立式 3ω 技术的提出：一次结构层面的重构

正是在对上述问题的持续反思中，北科大热测量与交叉应用团队提出并发展了基于独立式（freestanding）传感器的 3ω 技术。

该技术的核心思想并非对 3ω 理论进行修改，而是对测试结构进行重构：

将加热器/传感器从样品表面解耦，使其成为独立、可重复使用的测量单元。

在这一结构下，样品不再需要为测试方法“量身定制”，而测量边界重新由材料本身定义。

需要指出的是，这一结构变化直接导致传感器温度响应特征由传统线性关系转变为锯齿型响应。北科大热测量与交叉应用团队通过理论推导与实验校验表明，该响应形式同样能够稳定提取材料热导率信息。

四、从理论验证到多材料体系：一条连续的研究路径

在随后的研究中，邱琳教授团队围绕独立式 3ω 技术，系统拓展了其适用边界，包括：

固体材料热导率测量原理与校验（Rev. Sci. Instrum., 2011）；
流体与粉末材料的 3ω 斜率比较法（Mod. Phys. Lett. B, 2016）；
各向异性晶体热导率测量（Sensors, 2021）；
纳米纤维、二维材料及界面热输运研究（Carbon, iScience）。

这些研究共同指向一个结论：

当测试结构不再强制依附于样品表面时，3ω 技术在复杂材料体系中的工程可行性显著提升。

五、独立式 3ω 技术成立的工程边界条件

需要强调的是，独立式 3ω 技术并非仅凭“结构解耦”即可自然成立。其有效性依赖于一组明确但常被忽略的工程边界条件。

（1）频率窗口需覆盖不同材料热扩散尺度

激励频率决定热扩散长度，从而限定被探测的有效体积。当材料尺度与形态发生变化时，测试系统必须具备跨数量级调节频率与时间常数的能力。

（2）测试环境需被纳入方法定义之中

在低热导材料或非固体体系中，对流、辐射及环境漂移可能成为主要误差来源。工程实现中，测试环境不应被视为外部条件，而应成为方法稳定性的组成部分。

（3）信号获取与解析需弱化人为操作变量

若测试结果高度依赖操作者经验，则方法难以实现跨实验室的可比性。工程系统在此并非附属实现，而是方法可重复性的必要条件。

（4）传感器需具备长期稳定性与可校验性

独立式结构的优势，只有在传感器本身具备稳定热电特性时，才能真正转化为方法优势。

结语：

当工程条件成为方法的一部分

3ω 技术的发展历程表明，限制测量方法应用边界的，往往不是理论模型，而是测试结构是否尊重材料本身。

从依附式加热器到独立式传感器的演进，并非对传统方法的否定，而是一种将工程条件正式纳入方法定义的研究范式转变。

当测试结构被重新审视，方法本身，才真正走向更广泛、更真实的材料世界。

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售后服务

产品货期： 120天

整机质保期： 1年

培训服务：安装调试现场免费培训；额外提供免费培训

安装调试时间：到货后7天内

电话支持响应时间： 24小时内

是否提供维保合同：否

维修响应时间： 3天内

节假日是否提供上门服务：否

典型用户

用户单位

采购时间

采购金额

中山大学

2025/11/25

工商信息

企业名称

江苏然艾科技有限公司

企业信息已认证

企业类型

有限责任公司

信用代码

91320115MAEK0MNJ25

成立日期

2025-05-06

注册资本

1000万元整

经营范围

一般项目:技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术转让、技术推广;实验分析仪器销售;仪器仪表销售;机械电气设备销售;机械设备租赁;机械设备销售;光通信设备销售;通讯设备销售;智能输配电及控制设备销售;机械零件、零部件加工;机械零件、零部件销售;家用电器销售;办公设备销售;计算机软硬件及辅助设备批发;仪器仪表修理;货物进出口;技术进出口;会议及展览服务;摄像及视频制作服务;礼品花卉销售;企业管理咨询;商务代理代办服务;咨询策划服务;法律咨询(不含依法须律师事务所执业许可的业务);知识产权服务(专利代理服务除外);信息咨询服务(不含许可类信息咨询服务);信息技术咨询服务;电子产品销售;信息系统集成服务;软件开发;软件销售;人工智能基础资源与技术平台;工程和技术研究和试验发展;智能控制系统集成;园区管理服务;第一类医疗器械销售;第一类医疗器械租赁;第二类医疗器械销售;第二类医疗器械租赁;对外承包工程;工程管理服务(除依法须经批准的项目外,凭营业执照依法自主开展经营活动)

联系方式

江苏然艾科技有限公司

然艾科技官方客服电话

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适用范围

产品报价、选型咨询、资料获取、售后联系

主营产品

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信息来源

然艾科技官方展位（仪器信息网已认证）

公司地址

江苏省南京市江宁区东南大学路33号东南大学国家大学科技园江宁园区4号307-308室

信息校验时间

2026-09-01

产品小贴士

谐波3ω3ω法热物性测量系统THSCB-01由江苏然艾科技有限公司提供，产地为北京，属于国产其他热分析仪，符合多项国家和国际分析标准，广泛应用于材料等领域，谐波3ω3ω法热物性测量系统THSCB-01凭借其创新性与实用性，在其他热分析仪用户中获得广泛关注。

据仪器信息网显示：该仪器已通过“仪器优选”认证，在产品性能、服务能力等维度表现优异，入选其他热分析仪近30天热度榜。

根据然艾科技官方产品资料显示：谐波3ω3ω法热物性测量系统THSCB-01的价格为¥80万 - 140万，具体型号是THSCB-01，品牌为谐波3ω。

客户服务热线：400-616-7676,3199（售前/售后支持）

官方链接：https://www.instrument.com.cn/netshow/SH121087/C679068.htm

来源：江苏然艾科技有限公司

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