护热平板法塑料导热系数
时间:2022-02-09 阅读:1708
应不超过其直径或边长的1/8,试验前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GB 2918-82《塑料试样状态调节和试验的标准》的条件处理24h,每组试样不少于2块。试验环境:应符合GB 2918-82规定的常温、常湿。
d——试样厚度,m;q——通过试样有效传热面积的热流密度,W/m2;A——试样有效传热面积以主、护加热板缝隙中心的距离计算,m2。
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%。
作为试验前试样厚度,将状态调节过的试样,放入仪器冷热板之间,使试样与冷热板紧密接触。使冷热板维持恒定的温度。
试验步骤采用精度不小于0.05mm的厚度测量工作,沿试样四周至少测量四处的厚度,取其算术平均值。
冷板:应具有与加热板同样尺寸和对不平度的要求。热板和冷板具有大于0.8的辐射系数。测温仪表:用热电偶丝直径小于0.2mm的热电偶。
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。
测量试样两表面的温度,精度不低于0.1K。量热仪表:测量通过试样的热流,精确到1%。加热电源:要求加热电压的波动,不超过±0.5%。
环境温度、湿度及仪器型号;冷热板温度、平均温度、有效传热面积;导热系数;试验日期及人员。
热流Ø:单位时间通过某一表面的热量,以W计。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。
试验应重做,试验报告包括下列内容:试样名称、编号及生产厂;试样数目、尺寸及状态调节情况;
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0.25mm/m以内。
试验条件,热板温度:低于333K。冷板温度:室温或所需温度。冷板和热板之间的温度差不小于10K。
计算导热系数,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。
——测量时间间隔,s;Q——稳态时通过试样有效传热面积热量,J;——试样热面温度t和冷面温度t`之差,即,K;
t1、t2——分别为试样1与2的热面温度,K;t1`、t2`——分别为试样1与2的冷面温度,K。公式(2)仅在以下条件下适用:。
对双平板法,导热系数λ按下式计算:…………(2),Q、、q——同1式;
本方法基于单向稳定导热原理q当试样上、下两表面处于不同的稳定温度下,测量通过测试有效传热面积的热流及试样两表面间温差和厚度。
取试验前、后试样厚度的平均值为试样厚度。试验结果对单平板法,导热系数λ【W/(m·K)】*按下式计算:…………(1)。
当试验软质材料或粒料时,需要有木制框架,试样总体上应是均质的。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,对双平板导热仪测试试样,应选取尽可能同样的试样。
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。试验完毕再按规定的测量试验后试验厚度。
通过试样的温度梯度在400K/m至2000K/m之间。如无防露措施,冷板湿度至少高于环境露点5K。
试验仪器本方法所要求的仪器为带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、测温仪表、量热仪表组成。
当在加热功率不变条件下,主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连续三次能量通过有效热面的热流。
加热板:主加热板直径至少应为100mm,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。
Dm——试样1与2的厚度d1和d2的平均厚度,即,m;——试样1与2的两面的平均温度差,即,K;
保持所选定的温度差,温度的读数应精确至0.1K。当主加热板和护加热温差小于±0.1K时,认为温度达到平衡。
导热系数λ: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的上的热流,以W/(m·K)计。
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a大于5%。主、护加热板之间应有平均温度平衡检测器。
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5mm。最大厚度根据仪器确定。