QJ 1402-1988 金属低温热导率测试方法.pdf

1、。J中华人民共和思航天工业部部标准QJ 1402-88 金属低温热导率测试方法1988-03-21发布1988-10-01实施中华人民共和国航天工业部发布中华人民共和昌航天工业部部标准金属纸温燕导率测试方法E 主题内容与适用范罢本标准规定了采黑稳态轴向热流法测定金属的低温热寻率。本标准适泻的温度范围为4-300 K 0 E 术语荒马导率QJ UO%-88 表征物质的导热能力。数值上等于在单位温度梯度作泪下，物J车内产生的逗着温度梯度方向上的热流密泣。由下式表示2. dX 二qdT . . . . . (1) 式叶一一热导率，W!(皿.K) , 4一一热流密度，W/m2，X一一热流方向上的长度坐

2、享示，回事T一一坐标X处的温度，K。草原理在一维热流情况于，H里片定律生日式(1 )所示。对于妇均均匀，但民绝热量甘棒状试样，若离端置于不同温度，则稳态下只存在翰向维热流，并且沿寝个接长热底Q值等，每个模截ll均为等温000因此，由式(们可得到热导率。o X =子一一一. .( 2 ) A T 式Il:A试样的横截医积，皿，, Q一一热流，飞鸟1J L1 X 刻支温度ij-阔的距离，-L1X=X , -X由PL1 T 两支温度计阔的温差，-LI=T1 -T2f Ko 4装置装置自主主E热器、Ij屏、热沉、防辐射屏、真空室、温度i一和褪试控制系统等部分组成。其示意望见医1，棒状试样一毒草固定在温

3、J度可谓始热;冗。上，另一端装在主力E热器I二，式样上装两支温度计，其间距为LIX ，它们全部处在真空室中的防辐射屏内。在低温航天工业部1988-0喜-21批准刊88-10-01实施QJ 1402-8喜京当桌空度足移高，温差足够小时，f.JJg沟气体漏热和辐射草草热吉pJ忽珞试栏上就可以满足维幸自杀;热流治测试条件。圈1H，热挝泪热适量S捧毛L试样R Jj辐射屏r J、蝉日t仨加热器1 主主E热器和IJ飞屏主IJ热器由加热丝在铜埃仨绕司手;而成，小屏套在加热器外。1. 1 如热丝采用直径。.10-0.2伊血的漆包京银或锺钢丝。4. 1. 2 非最夹用高导无氧哥哥部成，表面摆J_L立螺纹或归槽，

4、!Jn热丝以无j惑王军绕方式录人槽中，并主主覆寻熟路。毒.1喧嚣;J飞屏用离导无氧银击U$;，表主百镶金抛光。毒.1.毒给主1m热器供电的直流草草Bi电源的功率不稳定度不大于0.1%。测量二U白热器电流及宅压的仪表浸差不大于0.05%。4.2热沉和防辐射屏热泛的典型结构见图2。2 QJ 1402-88 2 4 呈图22蒸汽汪抖击t器2冷格室3热(EJ热吉普4i式样5黑沉草草度汁6液稽7给被词4.2.1 冷jj11室是个配有输液和减!王两君主音+的高导无氧银容器，通过带!惊:的给被告也泼地将冷?控告主人冷却，室，容器外E主插在热沉温度肘，外壁t以无惑双绕方式统;tlJ热j昆主口热器。，4.2.2

5、 测量4-63K范l宫内的热导率肘，冷藏用被主运，测量也-300K范围内的热导率时冷JFJ用液氮。4.2.3 热沉温度低于冷ifJIF.常澡，.IX剖，凋节冷ifJ室内的蒸汽压控刻热沉温度，布于正常游点对，由主也沉ifi度、温度自动控制仪和热g冗nu热器实现熬夜温度的自动控制。4.2.4 蒸汽淫的控刻精度、热j冗草草度计的灵敏度、稳定度以及温度呢制仪应满足热汉温度的稳定度不低f士自.01K运j要求Q4.2.5 防辐射屏远离导无氧饲能成，表面镀金lJI!j光c4.3 温度计架温度计3在山高导无氧苦i司割成，其结怜见黑30安装lliL满足以1主要求。3 QJ 1402-88 -tfff 至革王(a

6、 )温蓬t架图3, (b )与试掉的主巨装污式1 温度汀架2 1式样4.3.1 温计架与试样的热接触要纤，热接触处的接触宽度应小于在5mmQ4.3.2 温度计架与试样的垂直度不大于扎在3皿田。4.3.3温度汁惑温部分均不I.!、于自由血围的引线应在温度汁架七，并保持良好约热接触。4 )j慧jE系统4.1 热导率lJI(定结果所对应的温度T如下式所示2l1 T =T1 一丁f一. . . (3) 式中!T1-靠近主加热器的温度计示值，K; l1T一一温差，一般取2-10K.对纯金属在低温豆豆温差取小为宜。4.4.2 温度T，月电姐温度计测量，淡渥误差不大于一o.02K.测定远差有两种方法zs.

7、用宅F且温度计按3j才录A所示的方法测量，拥II量没差不大于一o.03K.对应的热导率;那量误差为土4%; b. 用镶锋一一金铁热电领测量，测量误差不大于0.1K，对应烧热寻率测量误差为主8%。优先锥荐方法a0 4.5 真空系统4 。J102-88 豆豆穹度不低于1x 10 - , Pa 。4.6 装置约检测4.6.1 热寻率测定装置应进行下列性能辛辛摆u, 3. 温度计荣与试样的安装蚕豆度pb. 主I到热器功率的稳定度，c. 热J克在这度约挥主IJ精度事乱真空度。4.6.2 当佳能检测结果满足本标准规;远后，用两手中热导率稳定的材判作为标样，在装置上提l定，并将结果与公认组对烦，偏差应在那试

8、误差范围之内。并应每隔两年对装置送行复检c5 试样5. I 试祥在经2- 8 mm l长40- 120 mm ，对于一热导率高的材料取组长i式样，热导率低的材料取槌短i式样。试祥直径的允许误差为土。.005n阳。5.2 ;试样亏主u热器幸自热沉的连接方式应能深i主良好的热接触，并使子i式样把更换，见图40 I 主3 图41 辛苦t是条切口的锥形螺仨2铜垫只3 d、屏4 式样加热器5妥最螺rr6 i式样5.3 式样数量不少于三个。S 试验程序5 。J1402-88 6.1 按5.1条窄j备i式样，后干分灭测量试样的直径，每个试祥在不同部位liH量5次，取算术、卡均值。事.2Illr古都或无;K乙

9、醉j言主主i式样。幸事安装试样，在二三!Jo热器、试祥、热沉各接触应均涂真空导热硅脂。量.4用现j离仪凋节汶样的垂直度和温度计架约在变，使满足4.3.2条的要求。6.5 节最小刻度O.Olmm抬视;高仪测量温度计架的i国距X由于作为温度函数的热寻率应该是，.T告时的极限，因此温差tiT一般都比较小。在低温下，热电f黑白灵敏度都很低，所以最主n主用灵敏度高的电医温度计测量温差，但此对温差的演i量误差将是独立标定钓两支温度计1呈差约叠加包摇系统误差和自主机误差。图Al为了减小误差，可以堪设加热器Hzo当用两支电阻温度计#商量了盟主1c卡通线a的温度T，和T，后，关在去主加热器问，启动辘助加热器f名，控制其加热功率使测量君主度T，也温度讨示值不变，稳定后的温度分布如曲线bIi汗示。所以从满量T1却一支电阻温度计即可读出温差T。不但避免了两支电姐温度计系绞误差地叠加，而且一支温度计的系统误差远能消涂，只剩下磁机误差。附加说想:本标准由航天i二业部7日8所提出。本标准峦航天业驾510jj开负责起草。4