1、ICS 81.080 Q 47 GB 中华人民共和国国家标准GB/ T 1791 1. 8- 2002 耐火陶瓷纤维制品导热系数试验方法Refractory ceramic fibre products Determination of thermal conductivity (lSO 10635 : 1999 , Refractory products-Methods of test ceramic fibre products, IDT) 2002-12-31发布2003-06-01实施中华人民共和国发布国家质量监督检验检疫总局GB/T 17911. 8-2002 目。昌GB/ T 17
2、911由以下8个部分组成:GB/ T 17911. 1-1999 耐火陶瓷纤维制品试样制备方法GB/ T 17911. 2- 19 99 耐火陶纤维制品厚度试验方法GB/ T 1791 1. 3-1999 耐火陶瓷纤维制品体积密度试验方法GB/ T 17911. 4-1999 耐火陶瓷纤维制品加热永久线变化试验方法GB/ T 17911. 5- 1999 耐火陶瓷纤维制品抗拉强度试验方法GB/ T 17911. 6-1999 耐火陶瓷纤维制品渣球含量试验方法GB/ T 17911. 7 - 2000 耐火陶瓷纤维制品回弹性试验方法GB/ T 17911. 8-2002 耐火陶资纤维制品导热系数
3、试验方法本部分为GB/T17911的第8部分。本部分等同采用国际标准ISO10635 : 1999(耐火制品陶瓷纤维制品试验方法第8部分。本部分的附录A为资料性附录。本部分由原国家冶金工业局提出。本部分由全国耐火材料标准化技术委员会归口。本部分由洛阳耐火材料研究院负责起草。本部分参加起草单位:摩根热陶瓷(上海)有限公司、郑州豫华企业集团股份有限公司、绵竹恒丰节能材料有限公司、四川绵竹剑南节能材料有限公司。本部分主要起草人:马春红、李永刚、秦伟、梁智林、侯俊杰、袁兴田、任惠清。I 耐火陶瓷纤维制品导热系数试验方法1 范围GB/ T 17911的本部分规定了测定耐火陶瓷纤维制品导热系数的方法。本部
4、分适用于耐火陶瓷纤维毯、毡、纺织物、板。本部分不适用于湿态交货的制品。2 规范性引用文件GB/T 17911.8-2002 下列文件中的条款通过GB!T17911的本部分的引用而成为本部分的条款。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部分，然而，鼓励根据本部分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部分。GB! T 1791 1. 1- 1999 耐火陶瓷纤维制品试样制备方法GB! T 179 11. 2- 1999 耐火陶瓷纤维制品厚度试验方法3 术语和定义本部分采用以下术语和定义:导热系数therm
5、al conductivity 单位时间内在单位温度梯度下，沿热流方向通过材料单位面积传递的热量。用W.m-1 K-1表示。4 原理根据傅立叶一维平板稳定传热过程的基本原理，测定稳态时一维热流垂直通过试样热面流至冷面后被流经中心量热器的水流吸收的热量。该热量(Q)与试样的导热系数(川、冷热面温差(t:.t)、试样面积(A)成正比，与试样厚度(L)成反比，即:Q=.A. t:.t 一一L 为测定平板试样导热系数，试验条件应满足:a) 试样的一个面均匀受热;b) 尽可能减少侧面热流;c) 平板试样传导的热量由一个装有外保护装置的中心量热器测量。用本方法，热流应垂直于板面。5 设备5. 1 量热器5
6、. 1. 1 尺寸. ( 1 ) 内保护装置和中心量热器组合的尺寸应至少为230mm X 230 mm，其中，中心量热器尺寸为76 mm X 76 mm。加热室剖面见图1。GB/T 17911 . 8一20028 l一一热电偶;2-一可动炉顶;3-一一加热元件;4-一碳化硅板55一-隔热支柱;6一一外保护装置;7一一中心量热器;8-一一内保护装置;于一-多层试样组。5. 1. 2 水循环系统4 5 6 7 圄1导热系数测量设备的加热室剖面图中心量热器和内保护装置分别装有一个进水口和一个出水口。进水口和出水口的定位应避免中心量热器和内保护装置之间的热传导。进水温度应在室温+3C或一1C之内。进水
7、的温度变化不应超过O，5C/h。进水的压力应恒定，水压变化不超过1%。5. 1. 3 水温的测量装置所用的装置应能测量进、出水之间的温差，精确至O，05C。5.2 加热炉用电加热，并应保证在试样整个表面上方温度分布均匀。温度控制装置应能使海度恒定，恒温时，温度波动不超过土10C。表1给出不同试验温度下的加热速率。表1不同试验温度下的加热速率试验温度/C温度/C加热速率/(.C/min) 三二1250 室温低于试验温度50510 , 最后5012 室温l200 510 1 2501 500 1 200低于试验温度502-5 最后5012 2 GB/T 17911.8一-2002表1c续)试验温度
8、/C温度/C加热速率/(C/min)室温-1200 1500 1200-低于试验温度5010 最后502 , 5. 3 通风干燥箱能保持1l0C土SC。5. 4 天平精确至O.1 g。6 试样6. 1 试样制备试样制备按GB/T17911. 1进行。试样组应由一层或多层试样组成，每层试样长宽应至少为230mm X 230 mm，试样组厚度在4S mm 100 mm。每一层试样都应覆盖中心重热器和内保护装置的整个表面，其厚度测定按GB/ T 179 11. 2进行。当试样的厚度小于40mm时，不少于3层;当厚度在40mmSO mm时，宜用两层;当厚度大于50 mm时，可用单层。6.2 干燥将试样
9、在干燥箱中1l0C士SC干燥至恒量，即间隔1h两次称量的质量变化不超过0.1%时，可认为达到恒量。7 试验步骤7. 1 准备工作为每层试样用隔热砖制备四个支柱，其直径为17mm士O.S mm，高度不低于试样厚度的9/10。在I每层试样四个角各打直径与支柱相同的一个孔，将支柱装入孔中。每层试样上孔的位置均相同。7.2 试样的安装将第一支热电偶装在中心量热器的中心，然后安装第一层试样，并用一块长、宽尺寸与试样相同的木板或其他工具将其压至支柱顶，使试样与量热器紧密接触。取出木板，将第二支热电偶装在第一层试样上面中心第一支热电偶的正上方处。依此类推，安装第二层试样和第三支热电偶，直至所需层数。用一块长
10、、宽尺寸与试样相同的碳化硅板压在最后一层试样和热电偶之上，这块碳化硅板在整个试验期间与该层试样及其上面的热电偶保持接触。如果试样仅有一层或两层，热电偶应插入试样中，且尽可能安插5支热电偶。7. 3 温度梯度的测量最上面和最下面的两支热电偶测出试样组热面和冷丽的温度。其余的热电偶每支均测出试样相邻两层的热面和玲面的泪度。这些温度测量值和相应的厚度组合给出:a) 10个温度梯度和10个平均温度(由4层试样组成的试样组，5支热电偶); b) 6个温度梯度和6个平均温度(由3层试样组成的试样组，4支热电偶)。7.4 测量条件试样组的热面应加热到制品使用的极限温度，而对高温制品，则应加热到所用设备的操作
11、极限温度，至少保温24h。然后在该温度下，要保持加热元件的温度使热面温度在2h内的变化不大于SC，同时用量热器测量的热流量变化不大于2%。保持中心量热器的水流量在120mL/min200 mL/ min, GB/T 17911. 8-2002 该水流量应恒定，其变化不大于1%。调节内保护装置的水流量，以保证该装置和中心量热器的出水温度基本相同。在30min间隔内进行3次-5次测量，包括测量每层试样的热面温度Tz，冷面温度T，及水温升高值(tz-t1)和中心量热器的水流量m，计算导热系数A平均值。8 结果计算按式(2)计算导热系数，以W.m-1 K-1表示，修约至第二位小数。式中: = m(tz
12、 - t1 )CL A(Tz - T1) m一一通过中心量热器的水的平均流量，单位为千克每秒(kg S-I ) , t1一一进水温度，单位为摄氏度CC)，ti一一出水温度，单位为摄氏度CC)，T1一一试样层的冷面温度，单位为摄氏度CC)，Tz一一试样层的相应的热面温度，单位为摄氏度CC)，L一一测量T1和Tz所用的热电偶之间的距离，单位为米(m), A一一中心量热器的有效面积，单位为平方米(mZ), . ( 2 ) C一一在量热器进、出水平均温度下水的比热容，单位为焦尔每千克开尔文(J kg-1 K-1)。对三层试样组成的试样组，用式(2)于每层试样和它们的厚度组合可得到导热系数和平均温度关系
13、图上的6个点:式中: = f(Tm ) L =(Tz+ T1) Tm一一平均温度，单位为摄氏度CC)。表2给出不同温度下水的比热容。温度区间内的比热容用内插法计算。表2水的比热窑温度/，CC/ O kg- K-t) 15 4 185. 5 20 4 18 1. 6 25 4 179. 3 试样中各点实际温度下的导热系数的计算，参见附录A。9 试验报告试样报告应包括下列内容:a) 试验单位及委托单位名称;b) 试验日期;c) 执行的标准;d ) 试验样品的名称、牌号;e) 试验样品的数量;f) 每一块样品的试样数量;g) 每层试样冷、热面温度，平均温度及对应的导热系数值。4 . ( 3 ) (
14、4 ) 附录A资料性附录)试样中备点实际温度下的导热系鼓的计算假设一种纤维制品的导热系数的变化规律以最常见的形式表示: = AT1/2 + BT3 A和B是取决于材料的系数，并由式(A.2)确定:GB/T 17911.8-2002 .( A.1 ) T. fTz (AT1/2 + BT3)dT l ( A.2 ) 飞-J飞T2一T1因此T1和T2两个温度间A的平均值为:2/3A /73/2 T3/2 , I 1/ 4B =一一一(T:12- T :/2) +一一(T:- T ,4) . .( A. 3 ) T 2 - T1 2 1 / I T 2 - T1 2 I 鉴于试样的每一层可得到一个有
15、两个未知数的方程，两层即可得到一个方程组，由此求出A和B。由式=AT1/2+BT3可计算随温度而变化的A的实际值并画出导热系数曲线).= f(T)。5 NOON-.工hFH曲。华人民共和国家标准耐火陶瓷纤维制品导热系数试验方法GB/ T 1791 1. 8-2002 国中9峰中国标准出版社出版北京复兴门外三里河北街16号邮政编码，100045电话，68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷新华书店北京发行所发行各地新华书店经售685175 48 9峰开本880X 1230 1/ 16 印张3/4字数13千字2003年5月第一版2003年5月第一次印刷印数1一20007G * 定价10.00网址书号，155066 , 1-19375 版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533GB/ T 17911.8-2002
