Введен в действие

Постановлением Госстандарта СССР

от 16 мая 1979 г. N 1735

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 

ПЛАСТМАССЫ

 

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ

 

Plastics. Method for the determination

of thermal conductivity

 

ГОСТ 23630.2-79

 

Группа Л08

 

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16 мая 1979 г. N 1735 срок введения установлен с 01.07.1981 до 01.07.1986.

 

Настоящий стандарт распространяется на пластмассы с теплопроводностью от 0,1 до 5 Вт/мК и устанавливает метод определения теплопроводности в интервале температур от минус 100 до плюс 400 °C (от 173 до 673 К).

Стандарт не распространяется на ячеистые пластмассы с размером ячеек более 0,1 мм и на пластмассы, размягчающиеся или подвергающиеся деструкции в пределах температур измерения.

Сущность метода состоит в измерении теплового сопротивления образца при монотонном режиме нагрева его при заданных значениях температур испытания.

 

1. ОТБОР ПРОБ

 

1.1. Отбор проб, режим и способ изготовления образцов должны быть указаны в нормативно-технической документации на пластмассу.

1.2. Образец для испытания должен быть в форме диска диаметром 15 мм, высотой от 0,5 до 5 мм (черт. 1).

 

 

Черт. 1

 

Высоту образца (h) выбирают в зависимости от ожидаемого значения коэффициента теплопроводности () из таблицы.

 

─────────────┬───────────┬───────────┬─────────┬─────────┬────────

лямбда, Вт/мК│ 0,1 - 0,3 │ 0,3 - 0,5 │0,5 - 1,0│ 1,0 - 2 │более 2

─────────────┼───────────┼───────────┼─────────┼─────────┼────────

      3                                             

h x 10 , м   │ 0,5 - 1,0 │  1,2 - 2    2 - 3    3 - 5     5

 

1.3. Для испытания берут не менее трех образцов.

 

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ

 

2.1. Аппаратура, материалы, реактивы по ГОСТ 23630.1-79 разд. 2. При этом применяют:

прибор ИТ--400 (черт. 2 - 3), основой которого является  калориметр;

образец диаметром 15 +/- 0,3, высотой 5 +/- 0,1 мм из меди марки  по ГОСТ 859-78 (СТ СЭВ 226-75) для градуировки прибора (см. обязательное Приложение 1, 3);

образцовые меры теплопроводности из кварцевого оптического стекла марки КВ по ГОСТ 15130-69 или полиметилметакрилата для поверки прибора (см. обязательное Приложение 2, 3).

 

 

Черт. 2

 

 

1 - тепломер; 2 - термопара; 3 - адиабатная оболочка;

4 - прижим; 5 - пружина; 6 - входной патрубок; 7 - корпус;

8 - теплозащитная оболочка; 9 - стержень; 10 - образец;

11 - основание; 12 - нагревательный блок;

13 - выходной патрубок

 

Черт. 3

 

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

 

3.1. Образец взвешивают с погрешностью не более 0,001 г, измеряют высоту и диаметр образца с погрешностью не более 0,01 мм.

3.2. Контактные поверхности образца, основания и стержня (см. черт. 3) протирают бензином (спиртом), затем на них наносят тонкий слой кремнийорганической жидкости марки ПФМС-4, если в нормативно-технической документации на пластмассу нет иных указаний.

3.3. Испытуемый образец устанавливают в прибор на тепломер, затем опускают стержень, прижимая его прижимом и пружиной и закрывают калориметр.

 

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

 

4.1. Проведение испытания по ГОСТ 23630.1-79, разд. 4. При этом металлическое ядро калориметра состоит из нагревательного блока, основания, тепломера, стержня из меди и адиабатной оболочки (см. черт. 3). При нагреве через каждые 25 °C (температура стержня) измеряют перепады температуры на образце и на тепломере, пропорциональные числу делений шкалы гальванометра.

 

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

 

5.1. Теплопроводность образцов () в Вт/мК для каждой температуры вычисляют по формуле

 

,

 

где h - высота образца, м;

- тепловое сопротивление образца, м2 x К/Вт;

- поправка на тепловое расширение образца, которую вычисляют по формуле

 

,

 

где  - справочное значение коэффициента линейного теплового расширения, град;

- температурный интервал испытания, °К.

5.2. Тепловое сопротивление образца () вычисляют по формуле

 

,

 

где S - площадь поперечного сечения, м2;

- поправка, учитывающая тепловое сопротивление контактов и определяемая из градуировки прибора (см. обязательное Приложение 1);

- перепад температуры на образце, число делений шкалы гальванометра;

- перепад температуры на тепломере, число делений шкалы гальванометра;

- коэффициент пропорциональности, характеризующий эффективную тепловую проводимость рабочего слоя тепломера, определяемый из градуировки прибора (см. обязательное Приложение 1);

- поправка на теплоемкость образца.

5.3. Поправку на теплоемкость () вычисляют по формуле

 

,

 

где  - удельная теплоемкость образца, Дж/кг x К;

- удельная теплоемкость стержня, Дж/кг x К;

- масса образца, кг;

- масса стержня, кг.

5.4. Температуру () в градусах Цельсия, к которой относят измеренное значение теплопроводности, вычисляют по формуле

 

,

 

где  - температура стержня, °К;

- температурный коэффициент термопары, °К/мВ;

- чувствительность гальванометра, мВ/делений;

- показания гальванометра (деления шкалы).

Пример лабораторной записи указан в рекомендуемом Приложении 4.

5.5. За результат испытания принимают среднее арифметическое значение теплопроводности не менее чем трех образцов, допускаемое расхождение между которыми должно быть указано в нормативно-технической документации на пластмассу.

5.6. Результаты испытаний записывают в протокол, который должен содержать следующие данные:

наименование и марку материала;

способ и режим изготовления образцов;

значение теплопроводности при соответствующих температурах испытания в измеренном интервале температур;

дату испытания;

обозначение настоящего стандарта.

 

 

 

 

 

Приложение 1

Обязательное

 

ГРАДУИРОВКА ПРИБОРА

 

1. При градуировке определяют постоянные прибора:

- тепловую проводимость тепломера, Вт;

- поправку, учитывающую контактное тепловое сопротивление образца, заделки термопар, динамические погрешности и неидентичность градуировки термопар, К/Вт.

2. В соответствии с настоящим стандартом проводят не менее пяти определений с образцовой мерой из кварцевого оптического стекла марки КВ по ГОСТ 15130-69 или полиметилметакрилата. Тепловую проводимость тепломера () вычисляют по формуле

 

,

 

где h - высота образцовой меры, м;

S - площадь поперечного сечения образцовой меры, м2;

- коэффициент теплопроводности образцовой меры, измеренный при испытании, Вт/мК;

- перепад температуры на образце, число делений шкалы гальванометра;

- перепад температуры на тепломере, число делений шкалы гальванометра;

- поправка на теплоемкость образца.

За результат принимают среднее арифметическое значение  не менее чем из пяти определений.

3. В соответствии с настоящим стандартом проводят не менее пяти определений с образцом из меди марки , покрытым кремнийорганической жидкостью ПФМС-4. Поправку на контактное тепловое сопротивление образца () вычисляют по формуле

 

,

 

где  - высота образца из меди, м;

- коэффициент теплопроводности меди, Вт/мК.

За результат принимают среднее арифметическое значение  не менее чем пяти определений.

4. Тепловую проводимость тепломера () уточняют с учетом среднего значения () по формулам

 

;

 

.

 

 

 

 

 

Приложение 2

Обязательное

 

ПОВЕРКА ПРИБОРА

 

Поверка прибора в соответствии с обязательным Приложением 2 ГОСТ 23630.1-79, при этом в расчетные формулы подставляют значения теплопроводности соответствующих образцовых мер.

 

 

 

 

 

Приложение 3

Справочное

 

СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ,

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ

 

──────────────┬────────────┬────────────────────────────────┬──────────────

 Температура, │Теплоемкость│   Теплопроводность, Вт/м x К   │Температурный

      °C         меди,    ├───────────┬───────────┬────────┤ коэффициент

              │ Дж/кг x К  │кварцевого │полиметил-  меди    термопары,

                          оптического│метакрилата             К/мВ

                            стекла                     

──────────────┼────────────┼───────────┼───────────┼────────┼──────────────

  Минус 100       345        1,08       0,184     407   │Выбирают

  Минус 75        358        1,16       0,190     401   │из паспорта

  Минус 50        365        1,21       0,192     395   │прибора

  Минус 25        373        1,27       0,193     390  

        0         376        1,31       0,194     387  

        25        385        1,35       0,195     384  

        50        392        1,38       0,196     381  

        75        396        1,42       0,200     379  

        100       400        1,45         -       377  

        125       403        1,50         -       376  

        150       405        1,53         -       375  

        175       405        1,57         -       374  

        200       408        1,60         -       373  

        225       410        1,62         -       373  

        250       412        1,65         -       372  

        275       415        1,68         -       372  

        300       417        1,70         -       371  

        325       420        1,72         -       370  

        350       422        1,75         -       368  

        375       423        1,78         -       367  

        400       425        1,80         -       365  


 

Приложение 4

Рекомендуемое

 

───────────┬────────┬────────┬────────┬────────┬───────────────────┬─────────┬─────────┬────────┬────────┬─────────

Темпера-   │Размеры │ Масса  │Перепад │Перепад │Постоянные прибора,│Тепло-   │Поправка │Темпера-│Темпера-│Теплопро-

тура, °C   образца,│образца,│темпера-│темпера-│ определяемые при  │емкость  │на тепло-│турный  │тура от-│водность

              мм      кг   │туры на │туры на │    градуировке    │меди,    │емкость  коэффи- │несения │(лямбда),

                           образце,│тепло-  ├────────┬──────────┤Дж/кг x К│образца  циент   │измерен-│Вт/мК

                           │в деле- │мере, в │K , Вт/К│   P ,             │сигма    термо-  │ной    

                           ниях    │делениях│ Т          к                   c   │пары A ,│тепло- 

                           │шкалы   │шкалы           │К x м2/Вт │                        t │провод- │

                           гальва-гальва- │                                    │ К/мВ   ности, 

                           нометранометра                                            │°C     

───────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴──────────┴─────────┴─────────┴────────┴────────┴─────────

Минус 100

Минус  75

Минус  50

Минус  25

        0

       25

       50

       75 и

далее через

25 °C до

400 °C

 

 

 


 
© Информационно-справочная онлайн система "Технорма.RU" , 2010.
Бесплатный круглосуточный доступ к любым документам системы.

При полном или частичном использовании любой информации активная гиперссылка на Tehnorma.RU обязательна.


Внимание! Все документы, размещенные на этом сайте, не являются их официальным изданием.
 
Яндекс цитирования