1、UDC 678. -4: 678. 017 G 40 GB 中华人民共和国国家标准橡胶获得高于或低于常温试验温度通则Rubber一-Generaldirections for achieving elevated or subnormal temperatures for test purposes 1988-09-20发布1989-05-01实施国家、技术监督局发布| . . EE- 中华人民共和国国家标准橡胶获得高于或低于常温试验温度通则Rubber-General directions for achieving elevated or subnormal temperatures fo
2、r test purposes UDC 678.4 :678.017 GB 9868 .88 ISO 3383-1985 本标准等同采用国际标准ISO3383-1985(橡胶一一获得试验用高、低温的通用导则儿1 主题内容和适用范围本标准规定了试样停放或试验用的温度控制箱的结构和操作的一般原则。对某些试验，例如老化试验，可能要求不同于本标准规定的专用程序、条件或设备。在此场合下，应将这些要求包括在试验方法内，并用以代替本标准的要求。本标准适用于橡胶和其他弹性材料试验用高于或低于常温温度的一般规定。2 试样停放的目的试样停放的目的是要保证整个试样都处在均匀温度下，并与真周围环境植度处于平衡。3 传
3、热介质采用各种传热介质来控制试验箱的温度。最常用的传热介质是气体或液体。液体介质的传热最快，但漫泡时间过长.将对橡胶性能产生有害的影响。呆用小玻璃珠的沸腾床，具有液体传热兼化学惰性的多种优点。4 对温度控制箱的一般要求4. 1 试验箱中的传热介质对橡胶性能应没有明显的影响。如果漫泡周期保持在试验所需的最短时间内.则水、乙醇和乙二醇等愤体对大多数橡胶没有明显影响。4. 2 温度控制箱最好采用自动控制，并使温度控制在有关试验方法所规定的允许公差范围内。4. 3 为使传热介质在整个箱内得到良好的循环，应在箱内安装风扇或搅拌器。4. 4 在放入试样或试验仪器后，按照最小过调量或最小失调量要求，尽快地把
4、温度恢复到规定的温度，但任何情况f.不应超过15min，对气体介质要特别注意这一点。4. 5 只要试样所在空间能保持均匀一致的温度，则对控制箱的尺寸不做限制。4.6 箱体应绝热，防止低温试验时，在箱体外表面出现冷凝结霜现象，也防止高温试验时人体接触箱体被搜伤。绝热材料在最高设计温度下应稳定.在低温下能避免冷凝结霜，并要保证温度最大限度地达到均匀一致。如果需要有观察试验仪器指示器的观察窗，其结构要符合绝热要求并避免产生冷凝结霜。例如，对在一100C下操作的控制箱，可采用每两层之间充上干燥空气的五层玻璃结构的观察窗。4. 7 箱体结构取决于传热介质的类型。使用气体传热介质的箱体，从侧面入口放入试样
5、是方便的，对于从侧面操作的试验仪器也必须设侧面入口。在设计箱体时，应遵循放入试样或放入试验仪器的入口处气体介质损失最少的原则。箱体的四周内壁应由热的良导体材料制造，最好是用铝或镀锡的铜制成，以保中华人民共和国化学工业部1988-07-04批准1989-05-01实施GB 9868 88 证温度均匀并减少辐射效应。当需要人工操作箱内仪器时(除装卸试样外)应在箱壁上装设带有F仨干f1f色热套袖的操作孔。控制瘟度时不要将致冷和加热元ft直接安装在箱体内，因为这种安装方式口I能会rtl于元件的辐射效应给试验仪器和试样的温度带来路响。对液体介质，可以采用浸在介质中的元件或把介质循环到箱体外的热交换系统来
6、控制i品度n5 高温控制箱5. 1 气体传热介质的控制箱这类箱体内符合第1章的要求。通常用空气作为传热介质，采用电气元件加热.Jtj风扇irX鼓Il村LliI:j、空气。电气元件应当加以屏蔽.以避免对试样产生直接辐射。为达到必费的控制Mt度精度加热系?尤r，:i: a. 采用重复循环气体系统。b. 系统设计应使所需要的绝大部分热量连续供给.剩余那部分热监采用rnJ晰地快fbi击liJ热洲|的比例调节式装叫来供给，以防止1晶度有较大的周期性变化。j川1: X玲对幅Ji吼F丑伞i泣11丁1俯晴J1坏f平;I飞d休牛系f统允J米1卡i说l兑.仇在;较l:巾.￥斗;山lll们!皮支H5.2 液体传热介
7、质的控制箱这类箱体应符合第4章的要求。并采用5.1 i在相同的原则.使用漫也加热器代怦f气后仲.111搅n(i或某代替风扇或鼓风机。5. 3 沸腾床这类箱体应符合第;ji章的要求，利用象小玻璃珠这类惰性材料床，当适当气体以-定的j主度通过该床时，小玻璃珠可以沸腾起来(即表现出流体的性质)。加热器可以装嵌在床中.也i可以1m热飞流水呀6 低温控制箱这类箱体有几种不同类型，在6.1条到6.5条中叙述了其中主要几种96. 1 机械怜i东装rlJ:机械冷i东装町的低i品控制箱是由a个多级IE缩机和围绕试验箱的冷却螺旋管组成。i式样宫中l附体外壁之间应绝热。可以用安装在i式样室的启动或关闭压缩机的恒福控
8、制器.也lr以用调节冷冻啦!茧的11力控制器来控制温度。用空气作为试样室内的传热介质b这类设备适合在固定温度F违圭续操1作午.除n纬节i 修保养成本和原始成本稍高外从能惊角度考虑，J这主类设备j连奎续操作时的能耗耍比片用n怖阿古刮If体本:氧f化七碳装;1低。机械冷码:装匠的另个优点是可以获得较低的温度。由于安装上电热丝式加热器和适宜的(i!VJ卡;二制器，可以获得直至室温和高于空惶的温度。6.2 罔体二氧化碳装自(直接型)直接型固体二二氧化碳低也控制箱中.-个安装于固体工氧化碳室中的风扇或鼓风机把固体轼七碳室蒸气循环输入试样室。在国体二氧化碳室和试样室之间Jf先安装气流调节阀.以调节气体的输
9、入和|输出流量。安装在试样室内的双金属片温度控制器控制固体三氧化碳室中风扇的启动相关闭.从而j实现温度的自动控制。另一种方法:试佯室可以由装有被体介质的绝热容器组成.亥液体应不影响橄胶性能，并在所帘的试验温度下保持破态。用加入少娃致冷弃IJ方法来调节液体强度。如果用固体工氧化碳，必须注意防止液体沸腾而溢出容器。为保证试样室的温度均匀，要安装风扇或搅拌器。在试样室内安装恒温控制加热器.可以得到更精确的温度控制。6.3 固体二氧化碳装问(间接型)在固体二氧化碳低温控制箱中，以空气作为传热介质。固体二氧化碳产生的二氧化碳蒸气不与试怦接触，而是用固体二氧化碳蒸气围绕着整个试样塞外侧循环的方法来冷却试样
10、室。低i且控制箱与外界绝热。这种类型与直接型相比造价更高，而且也不是很有放。把试样室冷却到低瘟所需要的时间较长.这2 GB 9868 - 88 点与机械冷冻型相差不大。另a种方法:试样室可以由装有被体介质的绝热容器组成。该液体应不影响橡胶性能，并在所需要的试验温度下保持攘态。将、液体循环通过安装在容器外面的热交换器来调节液体的温度。用装填在热交换器外部的、适宜绝热的、箱中的固体二氧化碳来降低液体温度。6. 4 密封空气装自1把试验仪器密封在一个隔离室内，用绝热管或管子将一袖立箱的冷空气或二氧化碳气通过循环以调节温度。这种装匠和直接型固体工氧化碳装置相似(见6.2条)，但要有一台辅助鼓风机以迫使
11、冷空气通过管路送到隔离室内。它的优点是轻便，并能与不同的试验仪器连接。在某些场合下，温度是用安装在冷却室或试验控制箱上的电动气流调节器来控制的，而不是用风扇自身的控制器控制。用室内操纵电动机驱动的气流调节器或电磁线圈驱动气流调节器来控制温度，可能会由于机械结霜而引起麻烦。至今还没有发现可以从传热介质中充分消除水分，以完全悄除结霜的方法。已经应用诸如氯化钙和硫酸钙等干燥剂。6. 5 榄氮液氮是使箱体保持低温的有效致冷剂。当需要控制植度时，可以把戒氮注入箱内或者把箱内的气体按温度控制所需要的体积循环到箱外的液氮容器内。愤氮注入时，应完全气化，在与试验仪器或试样接触前，氮气应处于试验温度。3 GB
12、9868- 88 附录A橡胶试样的停放时间(补充件)表Al到表A3给出了初始温度从20C开始，到试样中心温度升到与设定温度相差lC时所计n出来的时间。该时间取决于材料的几何形状和传热介质的类型。对试验所用的每种试样进行单独计11是不实际的。为方便计饵，将所有的试样归于三种几何形状:圆柱型、扁片型、扁条型。拉伸性能试验用的哑铃刑试样可看作扁条型。受热时间长短取决于试样材料的热性能。对橡胶而言.热扩散率可取作O.1 mm/s.热导率取作0.2 W /(m .K) 在大多数植度控制箱中用空气、也可用被体作为传热介质。取空气的传热系数20W !(m!.K )11 H 这些表中的数据。不同的、液体有不同
13、的传热系数值，但在大多数场合下取750W!(m.K)这个值就呵以满足要求。尽管必须要有充分时间让试样达到平衡，但停放时间不必严格精确到1min 。表中所有的时间已合入成与之邻近的5min的最高倍数。表Al圆柱型到蹄，、|衡旧!支1( ( 11;% IhJ min M lI:1.mm 介1St I-T-25 I 13 I 13 I 9, 5 61 10 37 32 29 29 !贡, ( !.i度.mm38 30 10.2 16.5 25 12.5 20 10 6.3 12.6 6, 3 !l. ; 一50130 75 35 45 50 35 10 25 20 20 15 。95 55 25 3
14、5 40 25 30 20 15 15 10 10 50 105 60 30 35 15 30 35 20 20 20 15 15 飞一.气一一一100 130 75 35 45 、5535 15 25 20 20 15 ，负.150 115 85 10 50 60 10 45 30 25 25 20 20 200 155 90 40 55 65 45 50 30 25 25 20 20 250 160 95 45 55 65 15 50 30 25 25 臼= 20 -50 75 35 10 15 20 10 15 5 5 5 d 产5 。60 30 10 15 15 10 15 5 5 5
15、 5 d 俨50 65 30 10 15 20 10 15 5 5 5 5 D 液100 80 35 10 20 25 15 15 5 5 5 5 5 体150 85 40 10 20 25 15 20 10 5 10 5 5 200 90 45 10 20 25 15 20 10 5 10 5 b 250 90 45 15 20 25 15 20 10 5 10 5 5 4 GB 986 8 8 8 表A2扁片型温到(:平衡泪度lC的时间，min介度厚度，mm质, C 25 15 10 8 5 3 2 o. 2 -50 135 70 45 35 20 15 10 5 5 。95 50 30
16、25 15 10 10 5 5 50 110 60 35 30 20 10 10 5 5 ; 100 140 75 45 35 20 15 10 5 5 ( 150 155 80 50 40 25 15 10 5 5 200 160 85 55 40 25 15 10 5 5 250 170 90 55 45 25 15 10 5 5 50 90 35 15 10 5 5 5 5 5 。75 30 15 10 5 5 5 5 5 50 80 30 15 10 5 5 5 5 5 液100 90 35 20 10 5 5 5 5 5 体150 95 40 20 10 5 5 5 5 5 200
17、100 40 20 15 5 5 5 5 5 250 105 40 20 15 5 5 5 5 5 GB 9868- 8 8 表A3扁条型介质空气液体温度，C一50。50 100 150 200 250 -50 。50 100 150 200 250 12.7 45 30 35 45 50 50 55 15 10 10 15 15 15 15 10.0 35 25 30 35 40 40 45 10 10 10 10 10 10 10 9.5 35 25 30 35 40 40 40 10 10 10 10 10 10 10 6.5 25 20 20 25 30 30 30 5 5 5 5 5
18、 5 5 25. 4 5. 0 20 15 15 20 20 25 25 5 5 5 5 5 5 5 3.0 15 10 10 15 15 15 15 5 5 5 5 5 5 5 2. 0 10 10 10 10 10 10 10 5 5 5 5 5 5 5 1.0 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 一-一15.0 15.0 35 30 30 40 40 45 45 10 10 10 10 15 15 15 -一一一12.7 30 25 25 30 35 35 40 10 10 10 10 10 10 10 10. 0 25 20 20 30 30 30 35 10 5
19、5 10 10 10 10 9.5 25 20 20 25 30 30 35 10 5 5 10 10 10 10 到6.5 20 15 15 20 25 25 25 5 5 5 5 5 5 5 距平12.7 5.0 15 15 15 20 20 20 20 5 5 5 5 5 5 5 衡3.2 15 10 10 15 15 15 15 5 5 5 5 5 5 5 温宽厚3.0 10 10 10 10 15 15 15 5 5 5 5 5 5 5 度度度2.0 10 5 10 10 10 10 10 5 5 5 5 5 5 5 rc , 的m町】m町11.0 5 5 5 5 5 5 5 5 5
20、 5 5 5 5 5 一时12.7 20 15 15 20 25 25 25 5 5 5 5 5 5 5 间10.0 20 15 15 20 20 20 25 5 5 5 5 5 5 5 , 6.5 15 10 15 15 15 20 20 5 5 5 5 5 5 5 min 5. 0 15 10 10 15 15 15 15 5 5 5 5 5 5 5 6.35 3.0 10 10 10 10 10 10 10 5、55 5 5 5 5 2.0 10 5 5 10 10 10 10 5 5 5 5 5 5 5 1. 5 5 5 5 5 10 10 10 5 5 5 5 5 5 5 r-一-1
21、.0 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 一-一-12.7 15 10 10 15 15 15 20 5 5 5 5 5 5 5 10.0 15 10 10 15 15 15 15 5 5 5 5 5 5 5 6.5 10 10 10 10 15 15 15 5 5 5 5 5 s 5 4.0 5. 0 10 10 10 10 10 15 15 5 5 5 5 5 5 5 3.0 10 5 10 10 10 10 10 5 5 5 5 5 5 5 2. 0 5 5 5 10 10 10 10 5 5 5 5 5 5 5 1. 0 5 5 5 5 5 5 旷55 5 5 5
22、5 5 5 -L-6 GB 9868 - 8 8 附加说明:本标准由中华人民共和国化学工业部提出。本标准由化学工业部北京橡胶工业研究设计院归口。本标准由化学工业部忧阳橡胶王业制品研究所负责起草。本标准主要起草人黄仁河。7 白。华人l己J飞和i国家标准橡胶获得高于或低于常温试验温度通则Gll 986888 |叫予号1 l叫标准fH版卡1:1:版Ut后(U外:111. inJ) IIJ标#出版训北Jj(印刷!I印刷新华15J，北京发行所发行得地新华HI盯约jI;版权专有不得翻印号)f本880X 1230 1/16 印张3/字数11000 1989年9Jj第-版1989年9川等3次印刷l印数1-3500 当悔价0.54)已标H111-25 15 13.: 155066.1-6301 *
