ГОСТ 23630.2-79

УДК 678.5.01:536.2:006.354    Группа Л08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ    СТАНДАРТ СОЮЗ А ССР

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам .от 16 мая 1979 г. № 1735 срои введения установлен

с 01.07. 1981 г. до 01.07. 1986 г.

Настоящий стандарт распространяется на пластмассы с теплопроводностью от 0,1 до 5 Вт/мК и устанавливает метод определения теплопроводности в интервале температур от минус 100 до плюс 400°С (от 173 до 673 К).

Стандарт не распространяется на ячеистые пластмассы с размером ячеек более 0,1 мм и на пластмассы, размягчающиеся или подвергающиеся деструкции в пределах температур измерения.

Сущность метода состоит в измерении теплового сопротивления образца при монотонном режиме нагрева его при заданных значениях температур испытания.

1. ОТБОР ПРОБ

1.1.    Отбор проб, режим и способ изготовления образцов должны <5ыть указаны в нормативно-технической документации на пластмассу.

1.2.    Образец для испытания должен быть в форме диска диаметром 15 мм, высотой от 0,5 до 5 мм (черт. 1).

Перепечатка воспрещена

Стр. 2 ГОСТ 23630.2-79

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ

Черт. 1

Черт. 2

2.1. Аппаратура, материалы, реактивы по ГОСТ 23630.1-79 разд: 2. При этом применяют:    .    ....... .

прибор ИТ-Я-400 (черт. 2—3), основой которого является X калориметр;

10

ГОСТ 23630.2-79 Стр. 3

/ — те пломер; 2 — Ttpvonapa; 3 — адиебатная оболочка; 4 — прижим; 5 — пружина; б — входной патрубок; 7 — корпус; 8 — теплозащитная ободочка; 9 - стержень; /0 — образец; И - основание; /2 — нагревательный блок; IS — выходной патрубок.

Черт. 3

образец диаметром 15±0,3, высотой 5±0,1 мм из меди марки Mi по ГОСТ 859-78 (СТ СЭВ 226—75) для градуировки прибора (см. обязательное приложение 1,3);

образцовые меры теплопроводности из кварцевого оптического стекла марки КВ по ГОСТ 15130-69 или полиметилметакрилата для поверки прибора (см. обязательное приложение 2, 3).

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

3.1.    Образец взвешивают с погрешностью не более 0,001 г, измеряют высоту и диаметр образца с погрешностью не более

0,01 мм.

3.2.    Контактные поверхности образца, основания и стержня (см. черт. 3) протирают бензином (спиртом), затем на них наносят тонкий слой кремнийорганической жидкости марки ПФМС-4,

И

Стр. 4 ГОСТ 23630.2-79

если в нормативно-технической документации на пластмассу нет иных указаний.

3.3. Испытуемый образец устанавливают в прибор на тепломер, затем опускают стержень, прижимая его прижимом и пружиной и закрывают калориметр.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

4.1. Проведение испытания по ГОСТ 23630.1-79, разд. 4. При этом металлическое ядро калориметра состоит из нагревательного блока, основания, тепломера, стержня из меди и адиабатной оболочки (см. черт. 3.) При нагреве через каждые 25°С (температура стержня) измеряют перепады температуры на образце и на тепломере, пропорциональные числу делений шкалы гальванометра.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1.    Теплопроводность образцов ( X) в Вт/мК для каждой температуры вычисляют по формуле

Х= * (1-ар), ^г0

где h — высота образца, м;

Ро — тепловое сопротивление образца, м²*К/Вт;

ар —поправка на тепловое расширение образца, которую вычисляют по формуле

а_е=рД<₍

где р—справочное значение коэффициента линейного теплового расширения, град^-1; *

At — температурный интервал испытания, °К.

5.2.-    Тепловое сопротивление образца (Ро) вычисляют по формуле

где S — площадь поперечного сечения, м²;

Як*— поправка, учитывающая тепловое сопротивление контактов и определяемая из градуировки прибора (см. обязательное приложение 1); по — перепад температуры на образце, число делений шкалы гальванометра;

пт — перепад температуры на тепломере, число делений шкалы гальванометра;

I и*. I ХЛОiM.i—/У v_Tp. э

/Ст — коэффициент пропорциональности, характеризующий эффективную тепловую проводимость рабочего слоя тепломера, определяемый из градуировки прибора (см. обязательное приложение 1); о_с — поправка на теплоемкость образца.

5.3.    Поправку на теплоемкость (а_с) вычисляют по формуле

_п__Срт₀_

^Qc~AC₀m₀+C_cm_c) ’ где Со — удельная теплоемкость образца, Дж/кг*К;

С_с — удельная теплоемкость стержня, Дж/кг*К;

то — масса образца, кг;

т_с — масса стержня, кг.

5.4.    Температуру (t) в градусах Цельсия, к которой относят измеренное значение теплопроводности, вычисляют по формуле

t =£c”i"0»5i4f/(_tt • г q,

где t_c —температура стержня, °К;

At —температурный коэффициент термопары, °К/мВ;

К_и — чувствительность гальванометра, мВ/делений; п₀—показания гальванометра (деления шкалы).

Пример лабораторной записи указан в рекомендуемом приложении 4.

5.5.    За результат испытания принимают среднее арифметическое значение теплопроводности не менее чем трех образцов, допускаемое расхождение между которыми должно быть указано в нормативно-технической документации на пластмассу.

5.6.    Результаты испытаний записывают в протокол, который должен содержать следующие данные:

наименование и марку материала;

способ и режим изготовления образцов;

значение теплопроводности при соответствующих температурах испытания в измеренном интервале температур;

дату испытания;

обозначение настоящего стандарта.

13

Стр. 6 ГОСТ 23630.2-79

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Обязательное

ГРАДУИРОВКА ПРИБОРА

1.    При градуировке определяют постоянные прибора:

К_т —тепловую проводимость тепломера, Вт/К:

Р_к — поправку, учитывающую контактное тепловое сопротивление образца_г заделки термопар, динамические погрешности и неидентичность градуировки термопар, К/Вт.

2.    В соответствии с настоящим стандартом проводят не менее пяти определений с образцовой мерой из кварцевого оптического стекла марки КВ по ГОСТ 15130-69 или полиметилметакрилата. Тепловую проводимость тепломера (К _т) вычисляют по формуле

К_т — ~^s~^~(^]+^ac).

где h — высота образцовой меры, м;

S — площадь поперечного сечения образцовой меры, м2;

У. — коэффициент теплопроводности образцовой меры, измеренный прнг испытании, Вт/мК;

п₀ — перепад температуры на образце, число делений шкалы гальванометра; п_т — перепад температуры на тепломере, число делений шкалы гальванометра;

а_с — поправка на теплоемкость образца.

За результат принимают среднее арифметическое значение Kj не менее чем из пяти определений.

3.    В соответствии с настоящим стандартом проводят не менее пяти определений с образцом из меди марки М|, покрытым кремнийоргаиической жидкостью ПФМС-4. Поправку на контактное тепловое сопротивление образца (Р_к) вычисляют по формуле

где Л_м — высота образца из меди, м;

Х_м—коэффициент теплопроводности меди, Вт/мК. ,

За результат принимают среднее арифметическое значение Р_к не менее-чем пяти определений.

4.    Тепловую проводимость тепломера (Кт)уточняют с учетом среднего

значения (Р_к) по формулам

Ок=Рк-£- .

X-S'h₀^т    h'fij (I-H^k—^ас)

14

ГОСТ 23630.2-79 Стр. 7

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Обязательное

ПОВЕРКА ПРИБОРА

Поверка прибора в соответствии с обязательным приложением 2 ГОСТ 23630.1-79, при этом в расчетные формулы подставляют значения теплопровод- • ности соответствующих образцовых мер.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Справочное

15

Минус 100 Минус 75 Минус 50 Минус 25 0 25 50 75 и далее через 25°С до 400°С

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Рекомендуемое