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1、ICS 77 040 99H 21 a雷中华人民共和国国家标准GBT 36512008代替 GB T 3651-1983金属高温导热系数测量方法Measuring method for thermal conductivity of metal at high temperature2008-06-09 发布 2008-12-0 i实施宰瞀鹃鬻瓣訾糌赞星发 中国国家标准化管理委员会厘 111GBT 36512008刖 置 本标准代替 GB T 3651 1983 金属高温导热系数测量方法 。本标准与 GB T 3651-1983 相比，主要有以下变动： 一一测试方法适用范围增加了片或板复合而成
2、的金属复合材料； 一对片或板复合而成的金属复合材料的尺寸做了要求；一标准中的压强单位由 mmHg 改为 Pa，导热系数单位由 calcm 。 s“ 。 _1 改为Wcm 1 一； 将附录 A中测量设备的校准用参考材料规定为纯铁牌号(YT3) 和不锈钢牌号 (06Crl8Nil 1Ti)；一增加了测量记录及报告。本标准的附录 A为资料性附录。本标准由中国有色金属工业协会提出。 本标准由全国有色金属标准化技术委员会归口。 本标准由北京有色金属研究总院负责起草。 本标准主要起草人：吕宏、谢元锋、康志君、王玉民、李屹民。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB T 36511983。GBT 365
3、12008金属高温导热系数测量方法1范围本标准规定了直接通电纵向热流法测量金属高温导热系数的测量原理、试样要求、测量设备及仪 器、测量步骤、数据处理及测量结果、测量记录和报告等。本标准适用于 80(2 900C温度范围内测量金属或合金无相变温度下的导热系数。2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单 (不包括勘误的内容 )或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB T 1220 不锈钢棒GB T 2614 镍铬一镍硅热电偶丝
4、 GB T 8170 数值修约规则 GB T 9971 原料纯铁3测量原理3 1测量方法示意图见图 1。l防热炉；2绝热材料；3试样；4均热管；5测量环境温度热电偶；6测量试样温度热电偶。图 1测量方法示意图3 2棒状试样通以直流电流时，产生的焦耳热主要沿试样纵向向两端传导。达到热稳定状态后，认为 试样上是一维纵向热流，对试样和侧向环境间的热交换予以修正，试样的导热系数由下式确定： 一一 6 364XlO-SllUD 2( ，一 eN)式中：试样的导热系数，单位为瓦每厘米每摄氏度(wcm 11)GBT 36512008z试样的工作区段平均长度； z一生二兰，单位为毫米 (。 m)； j通入试样
5、的直流电流，单位为安培(A)5 u试样工作区段平均电压降； U一型上；旦， U，、 Uz分别为 z，、 z。上的电压降，单位为毫伏 (。 v)；D试样直径，单位为毫米(ram)； 。 试样工作区段中点和端点间的温度差，单位为摄氏度 () ； e反映侧向热交换大小的系数； N标志试样和侧向环境温度差的函数，单位为摄氏度()。 上式中。、N、由下列各式确定：1 一 f 2一生毒鱼 (2) 。刊一华Nf：一 ： +垒 垒 ：铂。一号半0： “。一华 N。 “。 。 +掣e一瓮 (8)式中：。、f。、。试样通电时试样端点、中点、另一端点的温度，单位为摄氏度()5屯文 f：一一试样通电时侧向环境端点、中
6、点、另一端点的温度，单位为摄氏度 () ；t。 f。 。 试样不通电时试样端点、中点、另一端点的温度，单位为摄氏度 () ；f：。、f：、二试样不通电时侧向环境端点、中点、另一端点的温度，单位为摄氏度()o试样不通电时试样端点和中点温度差，单位为摄氏度()；0 试样不通电时侧向环境端点和中点温度差，单位为摄氏度 () ； ： 试样通电时侧向环境端点和中点温度差，单位为摄氏度 () ；N。试样不通电时标志试样和侧向环境温度差的函数，单位为摄氏度()。4试样要求4 1试样数量2个以上。4 2试样尺寸4 2 1被测试样为棒状时，应符合图 2a)或图 2b)的要求。4 2 2被测试样为丝状时，直径 D
7、为 l mm 3 mrll。4 2 3试样工作区段 z为 20mm 45min 。4 2 4对片或板复合而成的金属复合材料，其长度应为片或板厚度的 20倍。2GB T 36512008单位为毫米f220a)100 140b)图 2棒状试样规格尺寸5测量设备及仪器5 1测量设备5， 1 1用专门的管式防热炉时，试样侧向环境温度应与试样温度接近，以减小试样和侧向环境问的热 交换。防热炉内加金属均热管，防热管的纵向平均温度分布应接近样品平均温度。防热炉可采用对开 式，均热管横断面圆周上各点问温度差应小于 5C。对防热炉温度进行自动恒温控制，控制精度为 土 1 0C。5 1 2试样和均热管之间填充绝热
8、材料。用硬质绝热材料时，如用泡沫三氧化二铝时，需在绝热材料 与均热管之间填充软纤维绝热材料。测环境温度的热电偶焊在长条金属薄片上，金属薄片置于软纤维绝热材料中，与绝热材料有良好的 热接触。金属薄片距试样中心线距离应小于 0， 5f。绝热材料的导热系数和尺寸要保证 e小于 l。5 1 3测量试样温度的热电偶必须点焊在试样上，使热电偶和试样问有良好的热接触和电接触，保证温度测量的可靠性。同时要求 I半 l小于 0 01l， ， l5 1 4实验真空度不低于 6 6710 Pa。5 1 5通入试样的直流电流稳流精度为 0 1，波纹因数小于 0 5。5 2测温元件、仪器和量具521 用镍铬一镍硅热电偶
9、测温，电偶丝直径 0 15 mm 0 3 mm，热偶丝材料应符合 GB T 2614要求。5 2 2用测量试样温度热电偶的同极性丝作为测量试样工作区段电位的引线。测量试样工作区段电 压降、热电偶热电势的仪器的最小分度为 0 Ol mV。5， 2 3测量通人试样直流电流的仪器的最小分度为 0 01 A。5， 2， 4用相应精度的量具测量试样工作区段长度 #和试样直径 D。6测量步骤61 当试样温度 10 rain内变化小于 0 5C时，认为被测系统达到了热稳定状态，达到稳定状态后测得 的数据有效。6 2试样通人直流电流并达到热稳定状态后，对各点温度、电流和电压进行一次测量，改变电流的方向 后再对
10、各点进行测量一次，电流两方向下各测量的平均值为实验值。3GBT 365120086 3通过使用不同材料或不同尺寸的试样延伸棒和直流电流引线，在试样两端通电调控 A，使其大小 在 10 50 范围内。6 4通入试样的直流电流应使 lNI小于 5 。7数据处理及测量结果7 1将测量得到的数据分别代人 (1)式 (9)式，则得到金属材料无相变温度下的导热系数。7 2按 GB T 8170 规定修约数据。7 3本方法所测量出的导热系数误差应小于士 5。7 4根据各温度下导热系数的实测值求出温度与导热系数的关系 (可用作图法 )，由此关系得出对应于 一定温度下的导热系数值。8测量记录和报告81 测量记录
11、至少应包括下列主要内容： a)试样名称、材质、形状、批号、规格； b)热偶类型、尺寸、安放方式； c)仪器型号、环境温度等； d)测量温度、试样的导热系数测量值； e)测量日期、测量人员签字等。8 2测量报告至少应包括下列主要内容： a)包括测量记录中的适当内容； b)测量方法所测导热系数值的误差；c)通过直流通电纵向热流法测量出的导热系数值，是在满足仪器要求的条件下测出，该测量结果 引用时需注明测量条件，如果不满足测量条件引用该测量结果，需要把不满足的条件列出；d)签发报告人签字。4GBT 35512008附录 A(资料性附录 ) 测量设备的校准A 用轧制状态的 YT3纯铁和 06Crl8N
12、illTi 不锈钢作为校准用参考材料来校准测量设备。材料的 化学成分分别符合 GB T 9971 和 GB T1220 的规定。样品在 1 000C ， 1 3310_2 Pa真空中加热 2 h， 随炉缓冷至室温退火。以上样品导热系数的推荐值见表 A 1。表 A 1导热系数 (Wcm_1“) 温度 YT3 06Crl8NillTi50 0707 6 0154 9100 0678 3 0163 7150 0649 O 0171 7Z00 0S15 5 O179 6250 0582 0 0 1871300 0552 7 0194 7350 0 519 2 0202 2400 0489 9 0209 3450 0460 5 0216 9500 0431 2 0224 O550 0403 2 0231 5600 0，378 9 0238 6650 O356 7 0246 2700 0337 5 0253 7750 0321 5 0261 7800 (0 309 4) 0269 6850 (0 301 4) 0278 0900 (0 297 7) 0286 8注：表中括号内数据供参考。A 2在 80-900Y ：温度范围内，对以上样品测得的导热系数值与上表推荐值偏差小于土 5，认为设 备可用。
