GBT 3399-1982 塑料导热系数试验方法 护热平板法.pdf

中华人民共和国国家标准
UDC678.5
536.2
塑料导热系数试验方法护热平板法
GB3399-82
Test method for thermal conductivity of
plastics by means of the guarded hot plate
本标准适用于护热平板稳态法测量塑料导热系数,不适用于测量导热系数大于2.20W/(m?K)的
塑料。
定义
1.热流Φ:单位时间通过某一表面的热量,以W计。
1.2热流密度q:单位时间通过某一表面单位面积的热量,以W/m2计。
1.3导热系数入:在稳定条件下,垂直于单位面积方向的每单位温度梯度通过单位面积上的热流
以W/(m?K)计。
2原理
2.本方法基于单向稳定导热原理。当试样上、下两表面处于不同的稳定温度下,视量通过试样有
效传热面积的热流及试样两表面间温差和厚度,计算导热系数。
3试样
8,1试样应是均质的硬质材料,两表面应平整光滑且平行,无裂缝等缺陷。对平板试样,要求不平
度在0.5mm/m以内。
当试验软质材料或粒料时,需要有术制框架,试样总体上应是均质的。
3.2试样应是产品有代表性部分,由产品直接截取或按产品标准要求制备
3,2.1对双平板导热仪试试样,应选取尽可能同样的试样。
3.3试样为圆形或正方形,其直径或边长与护加热板相等,厚度不小于5m。最大厚度根据仪器
确定,应不超过其直径或边长的1/8。
试验前应根据产品标准的要求对试样进行状态调节」如无产品标准,则根据GB2918-82《塑
料试样状态调节和试验的标准坏境》旳条件处理24h。
3.5每组试样不少于2块。
试验条件
试验环境。应符合GB2918-82规定的常温、常湿
4.2试验条件
热板温度:低于33K
冷板温度:室温或所温度。
冷板和热板之间的温度差不小于10K,通过试样的温度梯度在400K/m至200K/m之间。
注:如无防露揹施,冷板温度至少高于环境露点5K。
试验仪器
本方法所要求的仪器为帯有护热板平板导热仪。它由加热板(包括主加热板和护加热板)、冷板、
国家标准局1982-12-29发布
1983-10-01实施
GB839-82
湖温仪表、量热仪表组成。
5.1加热板:主加热板直径至少应为100m,护加热板最小宽度至少为加热板边长或直径的1/4
主加热板和护加热板之间应有合适的缝隙,缝隙的平面积应不大于主加热板面积的8%。加热板应平
整、光滑:表面不平度在0.25m/m以内。温度均匀,主加热板温度波动不大于试样两面温差的2%
护加热板,不大于5%。主、护加热板之间应有平均温度平衡检测器。
冷板:应具有与加热板同样尺寸和对不平度的要求。
热板与冷板具有大于0.8的辐射系数
5.4测温仪表:用热电偶丝直径小于0.2mm的热电偶,洲量试样两表面的温度,精度不低于0.1K。
5.5量热仪表:测量通过试样的热流,精确到1%。
5.6加热电源:要求加热电压的波动,不超过±0.5%。
6试验步骤
采用精度不小于0.05mm的厚度测量工具、沿试样四周至少测最四处的厚度,取其算术平均值,
作为试验前试样厚度。
6.2将状态调节过的试样,放人仪器冷热板之间,使试样与冷热板紧密接触。
6.3使冷热板维持恒定的温度,保持所选定的温度差,温度的读数应精确至0.1K。
6.4当主加热板和护加热板温差小于±0.1K时,认为温度达到平衡。
6.5当在加換功率不変条件下,加热板温度波动每小时不超过±0.1K时,认为达到稳态。每隔
30min连续三次测量通过有效传热面的热流、试样两面温差,算出导热系数。各次测定值与平均值之
差小于1%时,结束试验
6.6试验完毕再按6.1的規定测量试验后试样厚度。取试验前、后试样厚度的平均值为试样厚度。
试验结果
7.1对单平板法,导热系数ん〔W/(m?K)*按下式计算:
或λ
式中2△Z-一测量时河间隔
Q-一稳态时通过试样有效传热面积热量,Jy
ムfー一试样热面混度和冷面温度ノ之差,即△な=fー',Ky
d一试样厚度,mnp
g一一通过试样有效传热面积的热流密度,W/m2
Aー一试样有效传热面积(以主、护加热板維隙中心的距离计算),m2。
7.2对双平板法,导热系数按下式计算:
或λ
(2)
△t
式中:Q、△Z、q一同く1)式;
dm试样1与2的厚度d1和d2的平均厚度,即dn=(d1+d2),m
试样1与2的两面的平均温度差,即
1W/(m?K)=0.8958kcal/(mh?℃)
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GB339-82
At=((1+t)-(+f1),K
1、2一分別为试样1与2的热面温度,K
ーー分別为试样1与2的冷面温度,K。
公式(2)仅在以下条件下适用
2〔(t1-1)-(t2ー-2)〕
(t1+2)-(+(2)
7.3试验结果以每组试样的算术平均值表示、取三位有效数字。当每一试样测试结果与平均值之差
大于5%时,试验应重做。
8试验报告
试验报告包括下列内容:
试样名称、编号及生产厂
b,试样数目、尺寸及状态调节情况
c,环境温度、湿度及仪器型号
d,泠热板温度、平均温度、有效传热面积
e.导热系数;
f.试验日期及人员。
附加说明:
本标准由中华人民共和国化学工业部提出,由全国塑料标准化技术委员会物理力学试验方法分会
归口。
本标准由化学工业部晨光化工研究院一分院负责起草。
本标准主要起草人刘民生、吴述扬。
自本标准实施之日起,原化学工业部部标准HG2-158-65作废