GBT 5598-1985 氧化铍瓷导热系数测定方法.pdf

中华人民共和国国家标准
UDC621.315.532
4:56.2
氧化铍瓷导热系数测定方法
GB5598-85
Test method for th
nductivit
of beryllium oxide ceramics
本标准方法适用于氧化铍瓷导热系数的测定。同时亦适用于低导热的氧化铝瓷等陶瓷导热系数的
测定。其温度范围为40~150C。
装景
装置的主要构成
如图1所示,装置主要是由加热器、连接、着品的上下热极(引人和传递热量的铜圆棒)、冷却
器和冷却管组成。上述部件密封在直径为250mm,高为410mm的玻璃钟罩內或直径为200mm,高为
380m的黄铜圆簡内。璃钟罩或黄铜圆筒与底部用真空橡皮圈密封。样品测定期间,由前置机械泵
和油扩散泉把系统抽真空到约13.32×10~Pa
1.2加热器
采用纯铜材料加成如图1所示的槽状内热式加热器。在槽内放置螺旋形的500瓦镍铬电阻丝
d0.3m)。电阻丝用陶瓷筲绝缘,输入到电阻丝上的电源必须经稳定度优于1%的稳压器。然后接
人两个串联的调压器组或其他调压器件,通过调压器组或调压器件,来精密地恒定温度。
3热极
热极用纯度为99,90%的T2纯铜制成,其直径为15±0.03m。在与样品接触的热极端面电镀
层硬铬,磨平硬铬表面后,其厚度约为30μm。详细尺寸见图2。
冷却器
冷却器用铜制成,并通过锥度配合,使其和下热极紧密接触。
用流何定的水恒温器米精密控制从冷却器帯走的热量,其水的温度变化率不大于0.5℃/h。
1.5冷却管
用壁厚为1mm,直径为8m的铜管做冷却管,并用气焊把它焊在黄铜支掌板上,以消除加热器
对热极和样品的热辐射。同时,它还冷却安装在支撑板上的铜反射屏。
1.6热电偶
采用经过校准的直径为0.3mm的铜一康铜热偶丝,所有热偲丝用小陶瓷管和塑料管绝缘。四对热
偶丝被永久地锡焊(在真空中钎焊)在上、下热极的孔内。其孔的尺寸为:直径0,35mm、深度为0.8m,
见图2。热极上的孔距为50t0.03mm。热偶的冷端插入冰点器(0C)中,从热偶冷端引出的导线
直接接人或者通过最大寄生电动势为0.1uV无热转换开关接人电位差计上,其仪器误差应不大于
±luV。
国家标准局985-11-27发布
1986-12-01实施
GB5593-85
热屏
电阻丝
加热器
上热极
特反射屏
支板
铜反射筒
T
T
下热极
铜屏荍板
冷却器
法兰盘
橡皮
座
至真空系统
气口
图1氧化彼导热系数测定装置图(M1:3)
GB5598-85
小0.02」A
其余V7
8
0.02
M2t 1
B
g
R
02 B
0.02A
图2热极尺寸图(M12)
B端面镀硬铭约30H
样品
按通常造陶瓷的干压、热压铸或挤压工艺成型、烧熟以后。样品研磨到直径为15±0.03mm、高
为15±0.03mm的圆柱。样品底面与圆柱体轴的垂直度不大于0.02mm,样品两个端面的不平度小于
0.02mm,见图3。
GB5598-85
15±0.03
t.02
AーB
0.02B
0.D2
A
图3样品尺寸图(M2:1)
3样品装配
在样品的两个端面以及上、下热极的端面上涂覆层Ⅰ#液态合金,经反复浸渍后,将样品放置
在上、下热极之间进行合轴装配。然后在上热极顶端小心放上内热式的加热器,并将从热极和样品间
挤压出来的多余液态合金,小心擦掉。
4测定程序
4.1当样品与热极满意地合轴装配后,关闭系统,并对系统抽真空,其真空度约为133.32×10-3Pa。
4.2通水冷却冷却器和支撑板后,通电供给上热极热量,从而沿热极和样品建立温度梯度。
4.3测定是在温度稳定状态下进行的。
判断稳定状态的标准是:最靠近加热器的热偶1的温度变化速率小于0.03℃/min。
4.4当达到稳定后,按热偶1、2、3和4的顺序读出四个热偶的热电势。在每一个稳定状念下
读三组这样的读数,然后取其平均值将平均值转换成温度值。由三组温度数据计算的导热系数必须互
相一致,其偏差不超过1%。
5记录试验数据
5.1样品的直径和高度
5.2热极的直径
5.3热偶1和2以及3和4之间距离
5.4按4.4条所述,稳定状态下每对热偶三组热电势,并分别转换成三组温度值。
5.5上热极平均温度按照热偶1和2测定的温度值和t2计算:
5.6样品的平均温度,这个平均温度是通过测量2号和3号热电偶的温度值2和t3计算
GB5598-85
计算
6.1按下式计算导热系数
(2-t3)-l2〔(r1-ta)
式中
入。一测定样岀的导热系数W/(m?K)
入cu-铜热极平均温度(按5,5条计算)的导热系数W/(m?K);
垂直于热流方向的热极截面积(
垂直于热流方向的样品截面积(m2)
t1和t2一热偶1和2的温度(K);
13和4热偶3和4的温度(K)
1。一样品的长度(m)
1-热偶1和2之间的距离(m)
热偶2和上热端面之间的距离(m)
8,2导热系数用3位有效数字表示
8.3铜热极的导热系数入c的效据如下
温度(V)
寻热系数值
W/(m?K)
报告
7.1材料的殷说明。
7.2在某一指定温度测定时,技6.1条计算公式给出该温度(按5.6条计算半均温度)的样品导热
系数
7.3在某一温度范围的测定时,按6.1条进行三个以上温度点的导热系数测定,然后绘制导热系数
温度曲线。
8误差
8,1根据对同…个氧化铍样品所进行多次重复性的测定,确定本方法的精密度为±2%。
3.2根据对电解铁和奥氏体不锈钢标准样品所进行的测定,确定本方法的准确度为+5%。
附加说明
本标准由中い华人民共和国电子に业部提出。
本标准由电子业部第十二研究所起草。
本标准主要起草人刘序芝。