热扩散率是表征材料内部非稳态导热过程的重要热物性参数,对其准确测量,对于了解材料导热性能有重要意义。闪光法、周期热流法等传统测量方法原理一般是通过构建特定的导热模型,包括导热微分方程、边界条件和初始条件,求取微分方程解析解以确定材料热扩散率值。为使测量准确,往往需要复杂的实验设备和操作过程对实验条件包括热激励、边界等以及对材料外形尺寸进行严格控制,使导热模型贴近理论分析。针对传统热扩散率测量方法对热激励、边界和试样尺寸有严格要求等局限。本文提出设想:对导热微分方程中的微分项进行估测,将求取微分方程解析解转化为代数方程求解以确定热扩散率值,并从以下三个方面对设想进行验证性研究。首先,从导热模型理论研究入手提出基于二维非稳态导热模型的测量原理:采用热成像技术观测受激光激励引起的材料表面温度场变化,将温升数据通过曲线拟合对导热微分方程中的微分项进行估测,将求取微分方程解析解转化为代数方程求解。其次,设计仿真实验。通过COMSOL仿真软件对测量方法基本原理的正确性,以及理论模型的合理性进行验证。搭建实验平台,通过对H62黄铜和304不锈钢材料的实测实验,考察测量方法实际测量效果。最后,关于薄型材料厚度适用范围问题,对测量方法作补充研究,提出测量方法可适用的特征条件。通过仿真实验分析在不同模型厚度条件下,传热距离和激励时间对特征条件的影响以及信噪比问题。并对SUS321不锈钢材料进行实测实验,从而对被测材料厚度的适用范围有定量的认识。本文提出设想,并通过理论建模、仿真验证和实测实验进行研究分析,形成一种基于热成像的薄型材料热扩散率测量新方法,并实现快速无损检测。