书 书 书犐犆犛 ２９ ． ０５０ 犙 ５１ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ８７２２ — ２０１９ 代替 ＧＢ ／ Ｔ８７２２ — ２００８ 炭素材料导热系数测定方法 犜犲狊狋犿犲狋犺狅犱犳狅狉狋犺犲狉犿犪犾犮狅狀犱狌犮狋犻狏犻狋狔狅犳犮犪狉犫狅狀犿犪狋犲狉犻犪犾狊 ２０１９  １２  １０ 发布 ２０２０  ０７  ０１ 实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会 发布 书 书 书前 　　 言 　　 本标准按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２００９ 给出的规则起草 。 本标准代替 ＧＢ ／ Ｔ８７２２ — ２００８ 《 石墨材料中温导热系数测定方法 》， 本标准与 ＧＢ ／ Ｔ８７２２ — ２００８ 相比 ， 主要技术内容变化如下 ： ——— 增加了术语和定义 （ 见第 ３ 章 ）； ——— 增加了纵向热流法试样取样方向 （ 见 ４．４．１ ）； ——— 修改了纵向热流法试验测定次数 （ 见 ４．５．６ ， ２００８ 年版的 ６．６ ）； ——— 增加了闪光法 （ 见第 ５ 章 ）； ——— 修改了试验报告内容 （ 见第 ６ 章 ， ２００８ 年版的第 ９ 章 ）。 本标准由中国钢铁工业协会提出 。 本标准由全国钢标准化技术委员会 （ ＳＡＣ ／ ＴＣ１８３ ） 归口 。 本标准起草单位 ： 中钢集团新型材料 （ 浙江 ） 有限公司 、 中国平煤神马集团开封炭素有限公司 、 常州鑫能材料检验检测有限公司 、 山西晋阳碳素有限公司 、 大同宇林德石墨新材料股份有限公司 、 冶金工业信息标准研究院 。 本标准主要起草人 ： 黄岱 、 杨辉 、 郑景须 、 徐建平 、 毛玉珍 、 陈文来 、 万建民 、 吴建国 、 张惠兵 、 康进才 、 赤义德 、 段学良 、 杨吉庆 。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 ： ——— ＧＢ ／ Ｔ８７２２ — １９８８ 、 ＧＢ ／ Ｔ８７２２ — ２００８ 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ８７２２ — ２０１９ 炭素材料导热系数测定方法 １ 　 范围 本标准规定了炭素材料导热系数术语和定义 、 原理 、 仪器设备 、 试样要求 、 试验步骤 、 结果计算 、 试验报告等 。 本标准适用于炭素材料导热系数的测定 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。 凡是注日期的引用文件 ， 仅注日期的版本适用于本文件 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本 （ 包括所有的修改单 ） 适用于本文件 。 ＧＢ ／ Ｔ１４２７ 　 炭素材料取样方法 ＧＢ ／ Ｔ８１７０ 　 数值修约规则与极限数值的表示和判定 ３ 　 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 。 ３ ． １ 导热系数 　 狋犺犲狉犿犪犾犮狅狀犱狌犮狋犻狏犻狋狔 λ 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 ， 用于表征材料导热能力 。 ４ 　 方法一 ： 纵向热流法 ４ ． １ 　 范围 适用于块状炭素材料 １００℃ ～ ８００℃ 导热系数的测定 。 ４ ． ２ 　 原理 采用直接通电纵向热流法 。 圆柱试样通过直流电时 ， 产生的热量主要沿试样纵向向两端传导 。 达热稳定状态后 ， 认为试样上是一维纵向热流 ， 对试样和侧向环境热交换予以修正 。 ４ ． ３ 　 仪器设备 ４ ． ３ ． １ 　 千分尺 ： 量程为 ０ｍｍ ～ ２５ｍｍ ， 精度 ０．０１ｍｍ 。 ４ ． ３ ． ２ 　 游标卡尺 ： 精度 ０．０２ｍｍ 。 ４ ． ３ ． ３ 　 镍铬  镍硅铠装热电偶 ： 裸露式 。 热电偶丝直径 ０．４ｍｍ ～ ０．５ｍｍ 。 ４ ． ３ ． ４ 　 精密数字温度显示仪 ： 分辨率 ０．１℃ ， 精度 ±１．３％ 。 ４ ． ３ ． ５ 　 直流数字电压表 ： 分辨率 ０．００１ｍＶ ， 精度 ±０．００６％ 。 ４ ． ３ ． ６ 　 定值分流器 ： ５００Ａ ／ ７５ｍＶ ， ０．２ 级 ， 配以相应精度直流毫伏表 。 或 ４．３．５ 中规定的数字电压表 。 １ 犌犅 ／ 犜 ８７２２ — ２０１９ ４ ． ３ ． ７ 　 对开式防热炉 ： 炉膛规格为直径 ５０ｍｍ±２ｍｍ ， 长度 １３５ｍｍ ～ １４０ｍｍ 。 炉内加相应尺寸的金属均热管 ， 厚度为 ０．８ｍｍ ～ １．５ｍｍ ， 其上纵向温度接近二次抛物线分布 ， 均热管横断面上各点间温差小于 ５℃ 。 均热管和试样之间填充软质绝热材料 ， 如硅酸铝纤维毡等 。 ４ ． ３ ． ８ 　 精密温度控制仪 ： 控温精度 ±０．１℃ 。 ４ ． ３ ． ９ 　 试样加热供电设备 ： ——— 电子交流稳压器 ： ５ｋＶＡ ； ——— 自耦变压器 ： ５ｋＶＡ ； ——— 变压器 ： 初级 ２２０Ｖ ／ ２３Ａ ， 次级 １２Ｖ ／ ４１１Ａ ； ——— 整流柜 ： 最大电流 ５００Ａ ， 经滤波的电流波纹因数小于 ０．６５％ ， 电流稳定度大于 ±０．３％ 。 试样加热的测量示意图如图 １ 所示 。 说明 ： １ ——— 定值分流器 ； ２ ——— 毫伏表 ； ３ ——— 转换开关 ； ４ ——— 试样 。 图 １ 　 纵向热流法试样加热测量示意图 ４ ． ３ ． １０ 　 真空系统 ： 包括真空泵 ， 扩散泵和真空炉罩 ， 其真空度为 ０．１３３Ｐａ 。 ４ ． ３ ． １１ 　 无电动势转换开关 。 ４ ． ４ 　 试样要求 ４ ． ４ ． １ 　 取样 ： 按 ＧＢ ／ Ｔ１４２７ 的规定进行 ， 但试体长度不小于 １９０ｍｍ ， 注明取样方向 。 ４ ． ４ ． ２ 　 规格 ： 直径 １６ｍｍ±０．０６ｍｍ ， 长度 １６０ｍｍ±１ｍｍ ， 要求试样表面无明显刀痕 。 ４ ． ４ ． ３ 　 试样工作区间 ： ３０．６ｍｍ ～ ４０ｍｍ 。 ４ ． ４ ． ４ 　 在同一轴剖面上钻三个直径 １．５ｍｍ 、 深 １ｍｍ 的测温小孔 ， 同时要求两端孔到中心孔距离之差小于 ０．３ｍｍ 。 ４ ． ５ 　 试验步骤 ４ ． ５ ． １ 　 试验条件 ： 当试样温度在 ５ｍｉｎ 内变化不大于 ２℃ 时 ， 认为被测系统达到了热稳定状态 ， 此时测得的数据有效 。 通过试样电流大小应使试样中点的温度接近防热炉的中点温度 ， 保证使试样和侧向环境温度差的函数的绝对值小于 ５℃ 。 通过调节试样两端水冷电极的冷却水流量 ， 使试样两端温差相接近 ， 并使试样中点与两端平均温度差不低于 ９℃ ， 不高于 １２０℃ 。 ４ ． ５ ． ２ 　 装样 ： 要求试样与水冷电极紧密接触 。 ４ ． ５ ． ３ 　 测量试样温度的热电偶插入测温小孔 ， 使其接触电阻尽量保持一致 。 同时调整测量侧向环境温 ２ 犌犅 ／ 犜 ８７２２ — ２０１９