GB/T 5990-2021 耐火材料 導熱系數、比熱容和熱擴散系數試驗方法(熱線(xiàn)法)

范圍
本文件描述了十字熱線(xiàn)法測定耐火材料的導熱系數和平行熱線(xiàn)法測定耐火材料的導熱系數、熱擴散系數及比熱容的試驗方法。
十字熱線(xiàn)法適用于測量溫度不大于1250°C、導熱系數小于1.5W/(m•K)、熱擴散系數不大于5×10^-6m²/s的不含碳耐火材料。
平行熱線(xiàn)法適用于測量溫度不大于1250°C、導熱系數小于25W/(m•K)的不導電耐火材料。
本文件也適用于粉狀和顆粒狀耐火材料。
注1: 不燒磚和不定形耐火材料預制件的導熱系數由于受硬化或凝固后殘留水在加熱時(shí)脫水的影響，試樣可做預處理。預處理的方法、程度和試樣在測量溫度時(shí)的保溫時(shí)間等細節超出了本文件的范圍，由雙方協(xié)商一致。
注2: 測量非均質(zhì)材料一般是困難的，尤其是含纖維的材料，使用本方法對這類(lèi)材料的測量由雙方協(xié)商一致。

術(shù)語(yǔ)和定義
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。
導熱系數  thermal conductivity
λ
單位時(shí)間內在單位溫度梯度下沿熱流方向通過(guò)材料單位面積傳遞的熱量。
注: 單位為瓦每米開(kāi)爾文[w/(m·K)]。
熱擴散系數  thermal diffusivity
α
材料的導熱系數與其單位體積熱容之比。
注: 單位為平方米每秒(m²/s)。
比熱容  specificheat capacity
Cp
常壓下加熱1kg物質(zhì)使之升溫1K所需的熱量(以J計)。
注: 單位為焦耳每千克開(kāi)爾文[J/(kg•K)]。

十字熱線(xiàn)法
原理
試樣在爐內加熱至規定溫度并在此溫度下保溫，用沿試樣長(cháng)度方向埋設在試樣中的線(xiàn)狀電導體(熱線(xiàn))進(jìn)行局部加熱，熱線(xiàn)載有已知恒定功率的電流，即在時(shí)間上和試樣長(cháng)度方向上功率不變。從熱線(xiàn)的功率和接通電流加熱后已知兩個(gè)時(shí)間間隔的溫度可以計算導熱系數，此升溫與時(shí)間的函數就是被測試樣的導熱系數。

平行熱線(xiàn)法
原理
平行熱線(xiàn)法是測量距埋設在兩個(gè)試塊問(wèn)線(xiàn)熱源規定距離和規定位置上溫升高所進(jìn)行的一種動(dòng)態(tài)測量法。
試樣組件在爐內加熱至規定的溫度并在此溫度下保溫，再用沿試樣長(cháng)度方向埋設在試樣中的線(xiàn)狀電導體(熱線(xiàn))進(jìn)行局部加熱，熱線(xiàn)載有已知恒定功率的電流，即在時(shí)間上和試塊長(cháng)度方向上功率不變。熱電偶安放在離熱線(xiàn)規定的位置，且平行于熱線(xiàn)。從接通加熱電流的瞬間開(kāi)始，熱電偶便開(kāi)始測量溫升隨時(shí)間的變化，通過(guò)溫升與時(shí)間的函數可得出被測試樣的導熱系數和熱擴散系數，根據已知試樣的體積密度，可計算出試樣的比熱容。


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