ГОСТ 23630.2-79 Пластмассы. Метод определения теплопроводности.

ГОСТ 23630.2-79

Группа Л08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 ПЛАСТМАССЫ.

 Метод определения теплопроводности

 Plastics Method for the determination of thermal conductivity

Срок введения с 01.07.1981 г.

до 01.07.1986 г.*

РАЗРАБОТАН Министерством химической промышленности

ИСПОЛНИТЕЛИ

В.И.Серенков, В.С.Биль, Е.Л.Татевосян, Е.В.Самардуков, М.В.Белостоцкий, Л.Д.Дерюгина

ВНЕСЕН Министерством химической промышленности

Член Коллегии В.Ф.Ростунов

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного Комитета СССР по стандартам от 16 мая 1979 г. N 1735

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 быть 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).

Черт.1

Высоту образца (

) выбирают в зависимости от ожидаемого значения коэффициента теплопроводности (

) из таблицы.

, Вт/мК	0,1-0,3	0,3-0,5	0,5-1,0	1,0-2	более 2
, м	0,5-1,0	1,2-2	2-3	3-5	5

1.3. Для испытания берут не менее трех образцов.

 2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ

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

прибор ИТ-

-400 (черт.2-3), основой которого является

калориметр;

Черт.2

1 - тепломер; 2 - термопара; 3 - адиабатная оболочка; 4 - прижим; 5 - пружина; 6 - входной патрубок; 7 - корпус; 8 - теплозащитная оболочка; 9 - стержень; 10 - образец; 11 - основание; 12 - нагревательный блок; 13 - выходной патрубок.

Черт.3

образец диаметром 15±0,3, высотой 5±0,1 мм из меди марки M

по ГОСТ 859-78* (СТ СЭВ 226-75) для градуировки прибора (см. обязательное приложение 1, 3);

образцовые меры теплопроводности из кварцевого оптического стекла марки КB 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, 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 (

) в Вт/мК для каждой температуры вычисляют по формуле

,

где

- высота образца, м;

- тепловое сопротивление образца, м

·К/Вт;

- поправка на тепловое расширение образца, которую вычисляют по формуле

,

где

- справочное значение коэффициента линейного теплового расширения, град

;

- температурный интервал испытания, °К.

5.2. Тепловое сопротивление образца (

) вычисляют по формуле

,

где

- площадь поперечного сечения, м

;

- поправка, учитывающая тепловое сопротивление контактов и определяемая из градуировки прибора (см. обязательное приложение 1);

- перепад температуры на образце, число делений шкалы гальванометра;

- перепад температуры на тепломере, число делений шкалы гальванометра;

- коэффициент пропорциональности, характеризующий эффективную тепловую проводимость рабочего слоя тепломера, определяемый из градуировки прибора (см. обязательное приложение 1);

- поправка на теплоемкость образца

.

5.3. Поправку на теплоемкость (

) вычисляют по формуле

,

где

- удельная теплоемкость образца, Дж/кг·К;

- удельная теплоемкость стержня, Дж/кг·К;

- масса образца, кг;

- масса стержня, кг.

5.4. Температуру (

) в градусах Цельсия, к которой относят измеренное значение теплопроводности, вычисляют по формуле

,

где

- температура стержня, °К;

- температурный коэффициент термопары, °К/мВ;

- чувствительность гальванометра, мВ/делений;

- 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.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Обязательное

ГРАДУИРОВКА ПРИБОРА

1. При градуировке определяют постоянные прибора:

- тепловую проводимость тепломера, Вт/К;

- поправку, учитывающую контактное тепловое сопротивление образца, 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 КB по ГОСТ 15130-69 или полиметилметакрилата. Тепловую проводимость тепломера (

) вычисляют по формуле

,

где

- высота образцовой меры, м;

- площадь поперечного сечения образцовой меры, м

;

- коэффициент теплопроводности образцовой меры, измеренный при испытании, Вт/мК;

- перепад температуры на образце, число делений шкалы гальванометра;

- перепад температуры на тепломере, число делений шкалы гальванометра;

- поправка на теплоемкость образца.

За результат принимают среднее арифметическое значение

не менее чем из пяти определени

й.

3. В соответствии с настоящим стандартом проводят не менее пяти определений с образцом из меди марки M

, покрытым кремнийорганической жидкостью ПФМС-4. Поправку на контактное тепловое сопротивление образца (

) вычисляют по формуле

,

где

- высота образца из меди, м;

- коэффициент теплопроводности меди, Вт/мК.

За результат принимают среднее арифметическое значение

не менее чем пяти определений.

4. Тепловую проводимость тепломера (

) уточняют с учетом среднего значения (

) по формулам

,

.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

ПОВЕРКА ПРИБОРА

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

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Справочное

СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Рекомендуемое

Темпе- ратура, °С	Раз- меры об- раз- ца мм	Мас- са об- раз- ца, кг	Перепад темпе- ратуры на образце, в делениях шкалы гальва- нометра	Перепад темпе- ратуры на тепло- мере, в делениях шкалы гальва- нометра	Постоянные прибора, опреде- ляемые при градуировке		Теп- лоем- кость меди, Дж/кг·К	Поп- равка на тепло- емкость образца	Темпе- ратур- ный коэффи- циент термо- пары , К/мВ	Темпе- ратура отне- сения изме- ренной тепло- прово- дности, °С	Тепло- провод- ность ( ), Вт/мК
					, Вт/К	, К·м /Вт
Минус 100
Минус 75
Минус 50
Минус 25
0
25
50
75
и далее через 25 °С до 400 °С