【国家标准(GB)】 石墨材料中温导热系数测定方法

中华人民共和国国家标准
石墨材料中温导热系数测定方法Method for the determination of thermal conductivityof graphite materials at median temperature本标准适用于100～800℃石墨制品导热系数的测定。1方法原理概要
UDC 661. 666
:620.179.13
GB 8722—88
采用直接通电纵向热流法。圆柱状试样通过直流电时，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。2仪器设备
2.1仪器
2.1.1千分尺：精度0.01mm。
2.1.2游标卡尺：精度0.02mm。
2.1.3镍铬-镍硅铠装热电偶：裸露式。热偶丝直径0.4～0.5mm，其性能符合GB2614一85《镍铬-镍硅热电偶丝及分度表》的规定，并应按标准热电偶进行修正。2.1.4精密数字温度显示仪：分辨率0.1℃，精度士1.3%。2.1.5直流数字电压表：分辨率0.001mV，精度士0.006%。2.1.6定值分流器：500A/75mV,0.2级，配以相应精度直流毫伏表，或2.1.6条中规定的数字电压表。
2.2设备
2.2.1对开管式防热炉：炉膜规格为直径50±2mm，长度135~~140mm，炉内加相应尺寸的金属均热管，厚度为0.8~~1.5mm，其上纵向温度应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。2.2.2精密温度控制仪：控温精度士1℃。2.2.3试样加热供电设备
2.2.3.1电子交流稳压器：5kVA。2.2.3.2自耦调压器：5kVA。
2.2.3.3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%，电流稳定度大于士0.3%。2. 2. 3. 4
试样加热和测量装置如下图所示：中华人民共和国治金工业部1988-02-02批准292
1989-03-01实施
交流电子工
自耦调压器
变压器
GB 8722—88
定值分流器
毫伏表
2.2.4真空系统：包括真空泵、扩散泵和真空炉罩，其真空度为0.133Pa。2.2.5无电动势转换开关。
3试样
3.1取样：按GB1427—88《炭素材料取样方法》中1.1.3条规定进行，但试体长度不小于190mm。+0.0%mm，长度160±1mm，要求试样表面无明显刀痕。3.2规格：直径16+
3.3试样工作区间：30.640mm。
3.4在同轴剖面上钻3个直径1.5mm，深1mm测温小孔，同时要求两端孔到中心孔距离之差小于0.3mm。
3.5数量：按炉头、炉中、炉尾各取1个。4试验条件
4.1当试样温度在5 min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。
4.2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，保证使标志试样和侧向环境温度差的函数的绝对值小于5℃。
4.3通过调带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℃。5试验步骤
5.1装样：要求试样与水冷电极紧密接触。5.2测量试样温度的热电偶插入测温小孔，使其接触电阻尽量相一致。同时调整测量侧向环境温度的热电偶位置与之相对应，其热点插入绝热层约5 mm,它到试样轴心线距离为18~22 mm。5.3整个试验真空度保持在13.3Pa以上。5.4将防热炉通电，当被测系统达热平衡后，测量并记录试样和侧向环境温度。然后试样通电加热到相应温度，当再次达热平衡后，测量并记录各点温度和通入试样的电流、工作区间电压。5.5每次测量重复3～5次，取其平均值进行计算。6试验结果的计算
6.1试样导热系数（^）按下式计算：IVL
= 6. 36 × (4,e)× 10-
GB 8722--88
式中：a-——试样的导热系数,J/(cm·s·℃)；--试样工作区间平均长度，mm;
通入试样的电流，A，
一试样工作区间平均电压降，mV；d-试样直径,mm;
-试样工作区间中点和两端点间的平均温度差，℃，4,
反映侧向热交换大小的系数；www.bzxz.net
N—标志试样和侧向环境温度差的函数，℃；4.、&、N由下列各式计算：
4r - t -
4, = tz -
N=t t+
4 to2
to + to
s, = ta, -- -
N。= to toz +
式中：t、t2、$--试样通电时试样端点、中点、另-端点的温度，℃，t、t2、t,
试样通电时侧向环境端点、中点、另一端点的温度，℃；to、o2、to-—一试样不通电时试样端点、中点、另一端点的温度，C；、t、，-一试样不通电时侧向环境温度端点、中点、另一端点的温度，℃；4:试样不通电时试样中点和两端点间的平均温度差，℃；4-—试样不通电时侧向环境中点和两端点间的平均温度差，℃；4，——试样通电时侧向环境中点和两端点间的平均温度差，℃；N。—试样不通电时标志试样和侧向环境温度差的函数，℃；试样平均温度（），由下式确定：t = t
...........( 4 )
（７）
（9）
6.2将测得的平均值，分别代人（1)～(9)式，则得各实验点实测导热系数。6.3根据各温度下导热系数的实测值，用作图法求出温度与导热系数的关系，并由此关系得对应于一定温度下的导热系数值，作正式结果发出报告。7实验误差
实验误差：±6%。
8试验报告
试验报告应包括下列内容：
委托单位；
b．试验名称及编号；
试验结果；
试验单位，
试验人员；
试验日期。
附加说明：
本标准由吉林炭素厂起草。
本标雅主要起草人夏树勋。
本标准于1988年2月22日首次发布。GB8722-88
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