1、ICS 83. 120 Q 23 道圈中华人民共和国国家标准G/T 3140-2005 代替GB/T3140-1995 纤维增强塑料平均比热容试验方法2005-05-18发布Fiber-reinforced plastics composites Determination of mean specific heat capacity 中华人民共和国国家质量技术监督检验检菇总局中国国家标准化管理委员会2005-12-01实施发布中华人民共和国国家标准纤维增强塑料平均比热窑试验方法GB/T 3140一2005* 中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6
2、852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本880X12301/16 印张O.75 字数16千字2005年11月第一版2005年11月第一次印刷* 书号:155066 1-26503定价10.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533GB/T 3140一2005前本标准代替GB/T3140-1995(纤维增强塑料平均比热容试验方法。本标准与GB/T3140-1995相比主要变化以下:一一测试温度范围由100.C20C改为150.C20.C (1995年版的第1章，本版的第1章); 一一增加规范性引用文件一章
3、(见第2章h一一增加术语和定义一章(见第3章); 对试样型式作了更清楚的规定(1995年版的4.1，本版的5.1)。本标准的附录A为资料性附录。本标准由中国建筑材料工业协会提出。本标准全国纤维增强塑料标准化技术委员会归口。本标准起草单位z北京玻璃钢研究设计院。本标准主要起草人z赵广福、张力平、施自强。本标准于1982年10月首次发布，1995年5月第一次修订，2005年5月第二次修订。I GB/T 3140-2005 纤维增强塑料平均比热容试验方法1 范围本标准规定了用混合法(采用铜块量热计)测定纤维增强塑料平均比热容的试样、试验原理、仪器设备、试验步骤、结果计算和试验报告。本标准适用于测试平
4、均温度乡比热容。、l引用文件，其随后所标准。下列术语3.1 3.2 4 试验原理洛到温度较低的已知热容值的铜块量热计内，测定量热计的温升。当二者温度平衡时量热计所吸收的热量即等于试样放出的热量。根据公式计算出试样的平均比热容。5 试样5. 1 试样尺寸和型式模塑料试样尺寸和型式见图1，可以直接模塑。板材试样尺寸和型式见图2。在试样中心钻孔，然后用同样材质的材料加工成圆棒贯穿固定。GB/T 3140-2005 5.2 试样数量试样数量不少于3个。6 仪器设备试验设备主要由量热计、恒温水浴、加热炉和温度测量装置组成，如图3所示。6. 1 量热计量热计由铜块量热计及其外壳组成。铜块量热计材料为紫铜(
5、热容约为800J/C，尺寸见图4和图5)。热容值用电能法进行标定。注:电能法是指对量热计进行电加热，根据所加电能和量热计温升计算量热计的热容。6.2 恒温水浴在试验期间水浴温度波动不超过:l:O.1.C。6.3 加热炉加热炉均温区沿纵向的长度至少是试样高度的两倍。均温区最大温差不超过1.C。6.4 温度测量装置量热计温度传感器用铀电阻温度计测量，精度不应低于O.Ol.C。试样温度用热电偶伸入试样孔中进行测量，精确至0.2.C。7 试验步骤7. 1 试样状态调节试样状态调节按照GB/T1446-2005的4.4进行。7.2 把试样悬挂于加热炉均温区的正中处。通电加热，使其升温至约150.C。7.
6、3 把量热计置于水浴中，使量热计的初始温度保持在20.C左右(与标定热容值时的量热计初始温度相一致);待量热计温度稳定后，将水浴温度调节到比量热计温度的初始温度高1.C1.5.C。7.4 待试样温度稳定后，保温20min以上，保温期间温度偏差不超过0.2.C。记录落样时刻的试样温度为t。7.5 分三个阶段测量量热计的温度值，每隔1min读一次数。7.5.1 第一阶段，当量热计和恒温水浴热交换稳定时，量热计温度上升速率稳定;连续记录10min，在第10min准时落样，同时记录此时温度值to。7.5.2 第二阶段，试样放热量热计温度迅速升高，继续读数直到温度最高值tn。7.5.3 第三阶段，末期降
7、温阶段，从温度下降开始记录10min。7.6 从量热计中取出试样。称量试样质量m，精确到0.01g。8 结果计算8. 1 试样的平均比热容试样的平均比热容按式(1)计算z2 c = C(tn + ta - to) -P m(t -tn一ta). ( 1 ) GB/T 3140-2005 式中zCp一一试样的平均比热容，单位为焦耳每千克开(尔文)(J / (kg K) ; C一一量热计的热容值，单位为焦耳每摄氏度。;oC);tn一一量热计的最高温度值，单位为摄氏度CC);ta 量热计的温度修正值(为正时表示量热计向外散失热量，反之为从外吸收了热量)，单位为摄氏度CC);to一一落样时刻的量热计温
8、度值，单位为摄氏度CC);m一一试验后的试样质量，单位为克(g); t一一试样温度，单位为摄氏度CC)。量热计的温度修正量热计的温度修正值按式(2)或式(3)计算:8.2 . ( 2 ) v n + n H2H + 川丁V一-Eh- V一-t一一. ( 3 ) 民-Vj(11、ta =-lj2之+主jtJ-n叫+n.V3 式中zta一一同式1; Vj、V3一一分别表示第一和第三阶段量热计温度变化速率，单位为摄氏度每分钟CC/min); L、L一一分别表示第一和第三阶段量热计温度平均值，单位为摄氏度CC);n一-一第二阶段量热计瘟度记录次数;tJ一一第二阶段量热计温度记录值，单位为摄氏度CC)。
9、计算出三个试样的算术平均值，结果取三位有效数字。平均比热容的计算示例参见附录A。8.3 在试验报告中应包括以下部分或全部:注明本标准号;给出每个试样的平均比热容和一组试样的算术平均值;注明试验的温度范围和特殊的状态调节条件等。试验报告9 a) 3 、，ED c) GBjT 3140-2005 单位为毫米为毫米图2板材试样尺寸和型式4 1一一试样架;2一一热电偶温度计;3一一金属丝;4一一试样;5一一加热炉;6一-紫铜管37一一加热丝;8-一绝缘材料;9一一保温材料;10-炉门;11一一橡皮塞;12一一一活动盖拉线;13一一搅拌器;14一一恒温水浴;15一一量热计外壳;16一-量热计活动盖g固3
10、测试装置GBjT 3140-2005 17一一-量热计;18一一量热计标定用加热丝;19一一-量热计内衬;20 热绝缘支撑物;21一一钳温度计;22一一温度计。5 GB/T 3140-2005 6 1一一温度计插孔$2一一活动盖拉线p3一一活动盖s4一一合页$5-一一量热计内衬F6一一一锅块量热计p7一一标定热值用加热丝;8一一加热丝引线孔。固4量热计1 7.6(7.30) 固5量热计内材4 单位为毫米5 6 单位为毫米MI0 1 A.1 试瞌结果A. 1. 1 量热计热容量C=775.5J/K; A. 1.2 试样温度:t=150.10C; 附录A(资料性附录)平均比热睿计算示例A. 1.
11、3 试验后的试样质量:m=23.19X10kg;A. 1. 4 量热计温度记录见表A.1。表A.1量热计温度记录表时间/min第一阶段温度/C时间/min第二阶段温度/C。20.21 11 21. 53 1 20.22 12 22.63 2 20.24 13 23.32 3 20.25 14 22.68 4 20.26 15 23.74 5 20.28 16 24.00 6 20.30 17 24. 16 7 20.31 18 24.24 8 20.32 19 24.29 9 20.34 24.31 10 20.35 注:to=20.35;t.=24.31 , A.2 计算量热计温度修正值20
12、.21-20.35 V1 = -. -， -. -0.014 10 24.30-24.10 V3=-.，_. 0.020 10 20.21+20.35 t1=- -=20.28 24.30+24.10 3=-. _. 24.20 V，-V电0.034-一.一一一一=0.0087 3 -1 3.92 tn+t. 牛言二=22.33GB/T 3140一2005咀时间/min第三阶段温度/C1 20 24.30 2 21 24.28 3 22 24.27 4 23 24.25 5 24 24.22 6 25 24.20 7 26 24. 18 8 27 24. 14 9 28 24.12 10 29
13、 24. 10 mCON-o立的H阁。G/T 3140-2005 若n=9:2: tj = 21. 53十22.63十23.32+ 23.74 + 24. 00 + 24.16 + 24.24 + 24.29 = 187.91 n t1 = 9 X 20. 28 = 182.52 n. V1 = 9 X (一0.014)=- O. 126 V3 -V11LI =-t1问2+主1t, - n t1 )+ n V 1 代入=0.008 7 X (21. 68 + 187.91-182.52) + (- 0.126) =0.11 计算试样的平均比热窑A.3 C(tn + ta - to) 775.5 X (24.31 + 0.11- 20. 35) Cp=;: I (j :U =4) :.，v.:3./I . V.A rI . v.oJ/. =1.08XI03J/(kg.K) M(t - tn - ta) 23.19 X 10-3 X (150.1-24.31一0.11)侵权必究书号:155066 1-26503 定价:10.00元祷版权专有
