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非金属固体材料导热系数的测定 热线法

发布日期:2016-07-27   浏览量:789


GB/T 10297-2015 非金属固体材料导热系数的测定 法

范围
本标准适用于导热系数小于2 W/(m·K)的各向同性均质非金属固体材料导热系数的测定。
本标准不适用于导电的非金属材料(如碳化硅)。
本标准方法作为稳态法的补充方法,适用于企业质量控制等场合,不适用于鉴定或仲裁试验。

原理
法是测定材料导热系数的一种非稳态方法。其原理是在匀温的各向同性均质试样中放置一根电阻丝,即所谓的"",当以恒定功率放热时,和其附近试样的温度将会随时间升高。根据其温度随时间变化的关系,可确定试样的导热系数。由于与试样的热容量不间,以恒定功率对热丝加热时,热丝不是以恒定功率放热,其放热功率亦不等于加热功率,造成测量误差。对于轻质绝热材料,这项误差不能忽视,本标准中按假定线性升温的简化方法进行修正。

仪器
测定装置
常用的法测定装置。

试样的制备和尺寸
块状材料
试样为两块尺寸不小于40mmX80mmX114mm的互相叠合的长方体或为两块横断面直径不小于80mm,长度不小于114mm的半筒柱体叠合成的圆柱体。
试样互相叠合的平面应平整,其不平度应小于0.2%,且不大于0.3mm。以保证与试样及试样的两平面贴合良好。
对于致密、坚硬的试样,需在其叠合面上铣出沟槽,用来安放测量探头。沟槽的宽度与深度必须与测量探头的和热电偶丝直径相适应。用从被测量试样上取下的细粉末加少量的水调成粘结剂,将测量探头嵌粘在沟槽内,以保证良好的热接触。粘好测量探头的试样,需经干燥后,方能测试。
有面层或表皮层的材料,应取芯料进行测量。


粉末状和颗粒材料
对粉末状和颗粒材料的测定,使用两个内部尺寸不小于80mmX114mmX40mm的盒子。其下层是一个带底的盒子,将待测材料装填到盒中,并与其上边沿平齐,然后将测量探头放在试样上。上层的盒子与下层的内部尺寸相同,但无底。将上层盒子安放在下层盒子上,将待测材料装填至与其上边沿平齐。用与盒子相同材料的盖板盖上盒子,但不允许盖板对试样施加压力。
通常粉末状或颗粒材料要松散充填。需要在不同密度下测量时,允许以一定的加压或振动的方式使粉末或颗粒材料达到要求的密度。上、下两个盒子中的试样装填密度应各处均匀一致。. 测定和记录试样的装填密度和松散密度。


试样干燥处理
欲测定干燥状态的导热系数,应将试件在烘箱中烘至恒重,然后用塑料袋密封放入干燥器内降至室温(一般需8h),待试件中内外温度均匀一致后,迅速取出,安装测定探头,在2h内完成测定工作。

大颗粒材料
向平均粒径不小于3mm颗粒组成的颗粒材料(或块状材料)和纤维材料(或制品)需经与防护热板法进行成功对比后,才能确定本方法的适用性。


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