高热导率陶瓷导热系数的检测

高热导率陶瓷导热系数的检测

国家标准 GB/T39862一2021 高热导率陶瓷导热系数的检测 conduetivityofhighthermalconduetivityceramies Test1eth0dforthemal 2021-03-09发布 2021-10-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/39862一2021 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由建筑材料联合会提出 本标准由全国工业陶瓷标准化技术委员会(SAC/Tc194)归口 本标准起草单位:山东工业陶瓷研究设计院有限公司、建材检验认证集团淄博有限公司、 建材检验认证集团股份有限公司、中材江西电瓷电气有限公司 本标准主要起草人:李凯、周明霞、吴萍,奕婷、桑建华、陈常祝、吕艳红、耿振华,包亦望、夏卫亮
GB/39862一2021 高热导率陶瓷导热系数的检测 范围 本标准规定了高热导率陶瓷材料的导热系数试验方法 本标准适用于室温导热系数大于20w/mK)、显气孔率小于0.2%的均质陶瓷材料 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T6425热分析术语 GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T22588闪光法测量热扩散系数或导热系数 GB/T25995精细陶瓷密度和显气孔率试验方法 JB/T13176差示扫描量热仪 术语和定义 GB/T22588、GB/T6425界定的术语和定义适用于本文件 原理 在已知样品的比热容、密度和热扩散系数值时,可根据式(a)推导出样品的导热系数(a 入=aCe 式中: 导热系数,单位为瓦每米开[w/m K)] 热扩散系数,单位为平方米每秒(n'/s) 比热容,单位为焦每千克开[/(kg”K] 体积密度,单位为千克每立方米(kg/mi. 注:近似认为样品密度在测量温度范围内保持不变 5 热扩散系数的测量 热扩散系数(a)按照GB/T22588规定的方法进行测试 比热容的测量 6.1试验原理 压力恒定条件下,封闭系统内物质的比热容(C)采用式(2)进行表示
GB/T39862一2021 Bm 式中 -比热容,单位为焦每千克开[口J/kg K]; 更 热流量,单位为瓦(w); 83 升温速率,单位为开每秒(K/s); 质量,单位为千克(kg) mn 在比热容的测试过程中,其加热环境为封团系统,如果样品的升温过程中无物理相变或化学反应发 生,则封闭系统的升温速率跟仪器程序的升温速率保持一致,热流量通过维持仪器特定加热速率的功率 (S)获得(DsC功率补偿) 将样品池放人仪器内进行基线测试,然后分别放人样品和标准样进行测试,则样品池、(样品池十样 品),(样品池十标准样)的功率(s)采用式(3),式(4),式(5)进行表示 S =6 S，=(Ac十c. S，=r(Ac十c 式中 样品池的功率,单位为瓦(w) S 样品池十样品)的功率,单位为瓦(w); S S 样品池十标准样)的功率,单位为瓦(w); 样品的热容量,单位为焦每开J/K); 标准样的热容量,单位为焦每开(J/K); 样品池的热容量,单位为焦每开(J/K) A6 仪器校准系数,单位为开每秒(K/S). 在理想条件下,样品池、(样品池十样品)和(样品池十标准样)的等温信号(功率)输出将叠加在初始 温度(T)和最终温度(T上,在这种情况下,样品池、(样品池十样品)和(样品池十标准样)在某一特定 温度下的信号实际差值为真差,如图1所示 TW 说明 样品池十样品)的功率S, 样品池的功率S.; _TD -(样品池十标准样)的功率s. 温度区间(T 图1功率输出曲线
GB/39862一2021 6.2试验环境 惰性气体(He)气氛 6.3仪器设备 比热容的测定采用差示扫描量热仪(DsC),量热仪应符合JB/T13176的规定 6.4样品要求 6.4.1样品尺寸要求;圆形片状、直径5 nmm~8mm之间、厚度0.1 1~0.8mm之间 mm一 6.4.2样品表面的平行度偏差小于厚度的0.5%;且其表面必须先用合适的溶剂进行清洗,以除去样品 表面的油脂或其他污染物 6.5试验步骤 6.5.1试验前在105C~l10丫温度下将样品干燥至恒重 称量样品质量(m.,)和标准样的质量(m. 6.5.2 D),精确到0.01 mg 6.5.3选择质量相近的两个加盖铂金堆蜗(偏差不超过0.1mg)作为样品池，一个作为参比堆蜗,另 个堆塌分别放人被测样品和标准样 6.5.4设置仪器的升温速率,按10C/min的升温速度将样品池由温度T加热到温度T,测定各功率 s.,s.s.)并做出记录 6.5.5改变被测样品的厚度,尽量使样品的曲线与标准样的曲线相接近(如图1所示),样品的比热容 C,)按式(6)进行计算 (S， S.)m.C C 6 S S.)m 式中 m1， -样品的质量,单位为千克(kg); 标准样的质量,单位为千克(kg); n 标准样的比热容,单位为焦每千克开C/(kgK)] C 利用.式()计算温度厂到温度T区何样晶的比热容ca.ca,C-),并对所得的数揪(数# 6.5.6 结果不少于10个)进行线性拟合,则拟合所得曲线为样品的比热容,如图2所示 从拟合曲线上读出样 品在温度T，到T区间内任意温度T的比热容CT TK 图2比热容拟合曲线
GB/T39862一202 6.5.7在试验过程中,如遇等温信号输出不完全叠,则为每个信号构造一个线性基线 绘制基线时 忽略开始升温和结束升温时的瞬变功率耗损,其中s.,S,的值选择构建基线上的数值图3虚线部分)， 按式(6)计算样品的比热容C,T 云 Tw 说明 样品池样品)的功率拟合曲线 样品池的功率拟合曲线 图3样品池、(样品池十样品)功率拟合基线 6.5.8空样品池至少进行两次试验,基线数据误差应小于2%;实验的温度区间应小于200K,且不采 用测试温度起始和结束阶段20K内的数据(T十20,T一20);实验结束后称量样品质量,如果实验前 后样品质量差值大于0.3%以上,重复试验 密度的测量 体积密度(o)按GB/T25995规定的方法进行测试 结果计算 8 导热系数(a)按式(7)计算 入=aCpTp 式中 样品的导热系数,单位为瓦每米开[w/mK] 样品的热扩散系数,单位为平方米每秒(m'/s); C下样品的比热容,单位为焦每千克开[/kgK] 样品的体积密度,单位为千克每立方米(kg/m) 每个样品测量三次并计算其平均值,结果依照GB/T8170进行数值修约,修约后结果保留一位 小数 g 检测报告 检验报告应包括以下内容 样品编号; a
GB/39862一2021 b)样品名称; c 检测设备的名称、型号; d 标准名称; 样品体积密度(kg/m'),比热容/kgK] e fD 导热系数的单值及其平均值[w/m K] 测试人员及实验日期 8