1、UDC 678. 54. 077 : 678. 01 Q 23 GB 中华人民共和国国家标准G B /T 3 1 4 0 -1 9 9 5 纤维增强塑料平均比热容试验方法Test method for mean specific heat capacity 。ffiber reinforced plastics 1995-05-25发布1996-01-01实施国家技术监督局发布中华人民共和国国家标准纤维增强塑料平均比热容试验方法Test method for mean specific heat capacity of fiber reinforced plastics 1 主题内容与适用范围
2、G/T 3140 -1 995 代替GB3140-82 本标准规定了用混合法，采用铜块量热计，测定纤维增强塑料的平均比热容。本标准适用于平均温度约600C(100oC到200C)，即试样被加热到1000C的纤维增强塑料的平均比热容。本标准不适用于在1000C时发软变形的试样。2 引用标准GB 1446 纤维增强塑料性能试验方法总则3 原理将一定质量的试样均匀加热到试验温度后，降落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。4 试样4. 1 尺寸试样尺寸如图1所示。对于板材可叠加起来加工，在试样中心
3、钻孔，用同类材料做的圆棒贯穿固定。4.2 数量试样数量不少于3个。5 试验设备试验设备主要由量热计、恒温水恪、加热炉和温度测量装置所组成，如图2所示。5.1 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(热容值约为800JrC。尺寸见图3和图4)。热容值用电能法进行标定。注g电能法是指对量热计进行电加热，根据所加电能及量热计的温度升高计算量热计的热容值。5.2 恒温水陆在试验期间，水浴温度波动不超过土O.lC。5.3 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。在均温区内最大温差不超过lOC。5.4 温度测量装置5.4.1 量热计温度用铀电阻温度计测量，精度不应低于0.0
4、1C。国家技术监督局1995-05-25批准19901-01实施1 反GB/T 3140一19955.4.2 试样温度用热电偶伸入试样孔中进行测量，精确至0.2.C。6 试验步骤6.1 试样状态调节试样状态调节按GB1446的3.2条进行。6.2 操作步骤6.2.1 将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100.C。6.2.2 把量热计置于水浴中，使量热计的初始温度和水浴温度保持在20.C左右(与标定热容值时的量热计初始温度相一致)。待温度恒定后，将水浴的温度调节到比量热计的初始温度高1.1.5.C。6.2.3 待试样温度稳定后，保温20min以上。在保温期间温度偏差不超过:
5、1:o. 2.C。落样时记录试样温度to6.2.4 分3阶段测量量热计的温度值，每隔1min读一次数。a. 第一阶段一一待量热计温度上升速率稳定后记录10min。在测记第10min温度to时准时落样;b. 第二阶段一一试样放热，量热计温度迅速升高，继续读数直到温度最高t.j; c. 第三阶段一一末期降温阶段，从温度下降开始记录10min。6.2.5 从量热计中取出试样。称取试样质量，精确到0.01g 0 7 计算7.1 平均比热容计算公式试样的平均比热容按(1)式计算zC = C (. + t8 - to? 一p - m(t -t.一t8)式中:Cp一一试样的平均比热容，J/kg K; C一一
6、量热计的热容值，Jrc;t.一一量热计的最高温度，.C;( 1 ) t8一一量热计温度修正值，.C;(t8为正时表示量热计向外散失热量反之为从外吸收了热量ht。一一落样时刻的量热计温度，.C;m一一试验后的试样质量，kg;t一一试样温度，.C。7.2 量热计温度修正量热计温度修正值按(2)式或(3)式计算:民一V1( +t 引:;: td =l丁+2=fy-ntI)+nV1. ( 2 ). V3 - V1 (to + t引:;: td =亏才|-7+34ty-nt3j+nvs. ( 3 ) 式中:t8一一同式(1); V1、V3一一分别表示第一和第三阶段量热计温度变化速率，.C/min; ;1
7、，t3一一分别表示第一和第三阶段量热计的温度平均值，.C;n一一第二阶段量热计温度记录次数;tj一一第二阶段量热计温度记录值，.C。7.3 计算出每个试样的平均比热容和一组试样的算术平均值。取两位有效数字。平均比热容的计算示例参见附录A。2 G/T 3140 -1 995 8 试验报告8.1 注明本标准号，材料名称，牌号，生产厂家，试验日期和试验人员。8. 2 给出每个试样的平均比热容和细试样的算术平均值。8. 3 注明试验的温度范用相特味的状巴i罔节来仲等Rl8 盯.N +, -R-hvv 盯.N世i采20i谓hu 国1试样尺寸3 4 GB/T 3140-1995 图2试验设备示意图1一试样
8、架;2热电偶温度计;3一金属丝;4试样;5一加热炉川紫铜管z7 加热丝;8绝缘材料;9一保温材料;10一炉门;11橡皮塞;12一活动盖拉线313 搅拌器;14 恒温水浴;15 量热计外壳(量热计外表镀铅厚0.02mm); 16 量热计活动盖;17 量热th18 标定热值用加热丝;19一量热计内衬s20一热绝缘支承物，21一钳温度计;22一温度计G/T 3140-1995 2 。町h6 图3量热计1 温度计插孔;2一活动盖拉线;3一活动盖;4一合页;5量热计内衬z6一铜块量热计;7标定热值府加热丝;8加热丝引线孔图4量热计内衬MIO:I 5 A1 测定结果G/T 3140 -19 9 5 附录A
9、平均比热容计算示例(参考件)A 1. 1 量热计热容值，C =775. 5JFC。A1. 2 试样温度，t=102.1.C。A 1. 3 试验后的试样质量，m =0.023 19k9。A1. 4 量热计温度变化见表A1。时间第一阶段口lIn温度，.C。20.206 I 20.218 2 20.236 3 20.249 4 20.264 5 20.279 6 20.297 7 20. 312 8 20.325 9 20.338 10 20.353= 10 A2 计算量热计温度修正值6 表A1量热计的温度变化时间第二阶段盯un温度，.Cn 11 21. 264 1 12 22.008 2 13 2
10、2.429 3 14 22.683 4 15 22.845 5 16 22.921 6 17 22.967 7 18 22.990 8 19 23.002= In 9 V , = 20.206 :-: 20.353 = =一0.0151 10 V? = 3. 002 - 22. 932 , = . - _ _ . - = 0.007 2O. 206 + 20. 353 1=2=20.280 - 23. 002 + 22. 932 t3 = . - 2 -_. - = 22.967 V , -V, 0.022 .一一-42一一一-= 0.008 t3 - t1 2.687 时间第三阶段口lIn温
11、度，C20 23.000 21 22.995 22 22.990 23 22.982 24 22. 975 25 22.964 26 22.957 27 22.949 28 22.939 29 22.932 、GB/T 3140 -1995 2 一一川一2.: n - 9 . tj = 21. 264 + 22. 008 + 22.429 + 22. 683 + 22.845 + 22. 921 + 22.967 + 22. 990 = 180.107 n t1 = 9 X 20. 280 = 182. 520 n V1 = 9 X (- 0.015) = - 0.135 V3 -V1rto十
12、tn引-:l 代入ta=可7L-7+14ty-ntlj+n-V1=0叫21例十180.107-182叫+(- 0.135) = o. 0190C A3 计算试样的平均比热窑Cp = (tn + ta - to) 775.5(23.002 + 0.019 - 20.353) P = M(t - tn - ta) = 0.023 19(102.1一23.002一.;1)= 1. 1 X 103 /kg K 附加说明:本标准由国家建筑材料工业局提出。本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会归口。本标准由国家建筑材料工业局玻璃钢研究设计院负责起草。本标准主要起草人施自强、雷国栋、刘建明。7 的白白FlO叮Fm回阁。华人民共和国家标准纤维增强塑料平均比热容试验方法GB/T 3140-1995 国中* 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:8522112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版权专有不得翻印唔开本880X12301/16 印张3/4字数13千字1995年11月第一版1995年11月第一次印刷印数1-1500 等定价5.元275-20 书号:155066. 1-11936 * 标目
