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陶瓷材料比热容和热导率测量
发布时间：
2022-06-30 10:39
来源：
试验设备
比热容通常用专用设备进行测试，使用加热物体向较低温度处传热或差式量热的方法。比热容的测量重要的是，必须用校正过的热电偶或热电阻精确地测量和显示温度，以及必须用已知比热容的参考材料对设备进行校正，通常所用的材料是α氧化铝，测量的总精度优于10J·kg-1·K-1。
试样或试验材料
试样可以是按测试设备要求加工的试块，也可以是粒状或粉末状材料，至少测试两个试样。
试验方法
将试条或材料在120℃±5℃条件下干燥至少2h，直至恒重。称量试条或材料精确到0.1%。测量前应对每个试条或材料进行这一操作。
由试验设备正常操作方式测定结果可以计算出试样在冷却温度范围内的平均比热容，为此本标准规定所有材料冷却温度范围为100℃~30℃。对GB/T 8411.1—2008中某些在高温下使用的材料，只要相关方协商一致，最高温度可以选到800℃。
对每个试样或试验材料必须至少进行三次测试。
注：如果在不同的上限温度下进行足够多的测试，则任何温度下试样的准确比热容可通过曲线拟合算出。
结果计算
测试结果的计算应按测试设备要求的步骤进行，以J· kg-1· K-1为单位，精确到10 J· kg-1· K-1。
热导率
热导率，又称“导热系数”。是物质导热能力的量度。符号为λ或K。
试验设备
本部分涉及的瓷材料的热导率值覆盖了从小于1W·m-1·K-1到大于150 W·m-1·K-1的整个范围，测定热导率的设备一般都只能覆盖其中的一部分。对于热导率大约在5 W·m-1·K-1以下的材料，要求薄板上的温度梯度高;对于热导率大约在 50W·m-1·K-1以下的中等热导率的材料，通常在参考样间加一个短圆柱的方法(比较试样法)测量;对于高热导率的试样，需要用长圆柱试样，直接用量热法测量。可以用测量材料热扩散率的方法代替热导率的测量方法，用下式计算出某一-温度下的热导率：
试验设备和试验方法的具体细节超出了本部分的范围，需要当事各方协商一致选择适当的方法。但是只有精度优于±10%，才能满足本标准的要求。
注：如有可能，应给出测试设备校正的证明。
试样
试样应按所用特定设备的要求制备。
对各向异性的材料，如挤制材料，应当注意保证测量在一恰当的方向进行。一般要求垂直于热流的表面应当磨平，平行度在0.05 mm以内。
试验方法
直接测量热导率时，在垂直于热流的两平行面间建立稳定均匀的温度梯度﹐记录两平行表面的温度，测量试样的横截面积。按加热法(如从输入的电功率计算)或冷却法(如水流量热仪)计算通过试样的热流速率。
如测量热扩散率，在薄试样的一面加热脉冲，记录脉冲到达另一面的时间。
无论用什么方法，除C500类材料的测试温度范围30℃~800℃外，其他材料的热导率应是30℃~100℃间的平均值。
注：如当事各方达成一致，测量的温度范围可以改变成适合于产品实际使用的范围。
结果计算
结果的计算应符合所用测试方法规定的方法计算，包括用设备校正结果对测试结果的修正或其他系统误差的校正。
比热容,热导率
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