GB/T 41958-2022 浸胶帆布 导热性能试验方法

　　ICS 83 . 140 . 99 CCS G 47

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 41958—2022

　　浸胶帆布 导热性能试验方法

　　Dipped canvas—Test method for thermal conductivity

　　2022-12-30 发布 2023-07-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 41958—2022

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1-2020《标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中国石油和化学工业联合会提出 。

　　本文件由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会浸胶骨架材料分技术委员会(SAC/TC 35/SC 13)归口 。

　　本文件起草单位:安徽工程大学 、安徽华烨特种材料有限公司 、青岛科技大学 、青岛天邦线业有限公司 、青岛晟科材料有限公司 、青岛新材料科技工业园发展有限公司 、青岛科大新橡塑技术服务有限公司 。

　　本文件主要起草人:谢艳霞 、周业昌 、刘莉 、于白鸽 、杜爱华 、丁乃秀 、张保岗 。

　　I

　　GB/T 41958—2022

　　浸胶帆布 导热性能试验方法

　　1 范围

　　本文件描述了使用平面热源法测定浸胶帆布在 50 ℃ ~250 ℃的温度条件下导热性能的试验方法 。本文件适用于浸胶帆布导热性能的试验 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 , 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件 , 其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 2941 橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序

　　GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

　　GB/T 31334 . 6 浸胶帆布试验方法 第 6 部分:尺寸 、克重等基本项目测量

　　GB/T 32110 浸胶骨架材料术语及定义

　　3 术语和定义

　　GB/T 32110 界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3.1

　　热流密度 heat flux

　　单位时间内单位面积上传递的热量 。

　　3.2

　　导热系数 coefficient of heat conductivity

　　单位温度梯度作用下的物体内热流密度 。

　　4 试验原理

　　本试验主要基于无内热源的两层平壁稳态传热原理 , 如图 1 所示 , 对于沿传热方向的稳态传热 , 通过每层平壁的热流密度相等 。采集热板温度 、浸胶帆布/标准模块间温度 、标准模块表面温度 , 基于傅里叶传热方程 , 依据标准模块沿传热方向的温差 、模块厚度和模块导热系数计算热流密度;依据热流密度 、浸胶帆布传热方向的温差 、浸胶帆布厚度计算浸胶帆布综合导热系数 。采用综合导热系数表征浸胶帆布的导热性能 。

　　1

　　GB/T 41958—2022

　　标引序号说明 :

　　q — 热流密度 ;

　　δ 1 — 平壁 1 厚度 ;

　　t 1 — 平壁 1 壁面温度 ;

　　t 2 — 平壁 1/平壁 2 间表面温度 ; δ 2 — 平壁 2 厚度 ;

　　t 3 — 平壁 2 表面温度 。

　　图 1 试验原理图

　　5 设备和工具

　　5 . 1 综合导热系数试验仪

　　综合导热系数试验仪主要由热板 、标准模块(嵌入温度传感器) 、测温装置和加压装置组成 , 如图 2所示 。试验仪应符合以下要求:

　　a) 热板:加热范围 50 ℃ ~250 ℃ , 测温误差 ±0 . 4% ;

　　b) 嵌入式温度传感器:测温范围 0 ℃ ~250 ℃ , 测温误差 ±0 . 4% ;

　　c) 压环式热电偶:测温范围 0 ℃ ~250 ℃ , 测温误差 ±0 . 4% ;

　　d) 标准模块:金属铜材质 , 尺寸规格: 50 mm× 50 mm× 5 mm ;

　　e) 有使浸胶帆布与热板紧密贴合的加压装置 。

　　标引序号说明 :

　　1 — 嵌入式温度传感器 ;

　　2 — 试样 ;

　　3 — 压环式测温装置 ;

　　4 — 加压装置 ;

　　5 — 标准模块 ;

　　6 — 热板 。

　　图 2 试验仪示意图

　　5 . 2 厚度仪

　　厚度仪应符合以下要求:

　　a) 测量范围 :0 mm~10 mm ;

　　2

　　GB/T 41958—2022

　　b) 上压盘直径(9 . 5±0 . 3)mm , 对试样施加压力为(170±3)CN, 提升高度大于 6 . 5 mm ;

　　C) 有下压盘 。

　　6 试验通则

　　6 . 1 试验环境

　　试验应在 GB/T 2941 规定的标准实验室条件环境下进行 。

　　6 . 2 试样

　　6 . 2 . 1 取样

　　在整卷浸胶帆布距离布端 1 m 以上的位置取样 , 样品的长度应不小于浸胶帆布全幅宽的 0 . 6 倍 。

　　6 . 2 . 2 试样制备

　　6 . 2 . 2 . 1 幅宽大于或等于 800 mm 的全幅浸胶帆布 , 沿与纬向呈 30。角度直线上 , 距离布边至少 100 mm的位置 , 等距均匀选取 5 个点 , 每点沿经向剪取 1 个规格为 50 mm× 50 mm 的布样 , 如图 3 所示 。

　　图 3 幅宽大于或等于 800 mm浸胶帆布试样制备示意图

　　6 . 2 . 2 . 2 幅宽小于 800 mm 的全幅浸胶帆布 , 沿与纬向呈 30。角度直线上 , 距离布边至少 100 mm 的位置 , 等距均匀选取 3 个点 , 每点沿经向剪取 1 个规格为 50 mm× 50 mm 的布样 , 如图 4 所示 。

　　图 4 幅宽小于 800 mm浸胶帆布试样制备示意图

　　3

　　GB/T 41958—2022

　　6 . 2 . 3 试样尺寸

　　试样宽度 50 . 0 mm±0 . 5 mm , 长度 50 . 0 mm±0 . 5 mm 。

　　6 . 2 . 4 试样数量

　　根据幅宽不同 , 浸胶帆布导热系数试验的试样数量为:

　　a) 幅宽大于或等于 800 mm 时 , 试样数量为 5 个 ;

　　b) 幅宽小于 800 mm 时 , 试样数量为 3 个 。

　　6 . 3 试验温度

　　浸胶帆布试样的综合导热系数可在 50 ℃ ~250 ℃的温度条件下测试 。根据产品特点和用途 , 宜选择 50 ℃ 、100 ℃ 、150 ℃ 、180 ℃四个温度点中一个或多个点进行试验 。

　　7 试验程序

　　7 . 1 使用厚度仪测量标准 模 块 的 厚 度 并 输 入 到 试 验 仪 , 同 时 输 入 标 准 模 块 的 导 热 系 数 。 厚 度 单位为米(m) , 数值按照 GB/T 8170 给出的规则修约至小数点后四位;导热系数单位为瓦每米摄氏度[W/( m . ℃)] , 数值按照 GB/T 8170 给出的规则修约至小数点后两位 。

　　7 . 2 按 GB/T 31334 . 6 给出的规则测量浸胶帆布的厚度并输入到试验仪 。厚度单位为米(m) , 数值按照 GB/T 8170 给出的规则修约至小数点后四位 。

　　7 . 3 打开试验仪 , 设定热板温度 , 打开自动加热升温至所需试验温度 。试验仪自动记录热板温度 。 温度单位为摄氏度(℃) , 数值按照 GB/T 8170 给出的规则修约至小数点后一位 。

　　7 . 4 将耐高温隔热膜和浸胶帆布试样放置于热板上 , 将标准模块(标准模块底端嵌入温度传感器)叠合于浸胶帆布上 , 将压环式热电偶放置于标准模块上 , 并及时调整至热板中心位置 。

　　7 . 5 合上加压装置 , 确保压环式热电偶与标准模块充分接触 。

　　7 . 6 热板加热时 , 标准模块表面温度在 30 s 内变化值不超过 0 . 5 ℃时 , 视为试验趋于稳定 。试验仪自动记录热板温度(t 1 ) 、浸胶帆布/标准模块间温度(t 2 ) 、标准模块表面温度(t 3 ) 。

　　7 . 7 试验结束 , 试验仪自动计算并显示热流密度和浸胶帆布综合导热系数 。

　　7 . 8 按照上述顺序 , 试验其他试样的综合导热系数 。

　　7 . 9 计算试样的单次和平均综合导热系数 。

　　注 : 因浸胶帆布的组分 、结构和厚度等参数不同 , 不同浸胶帆布综合导热系数不具有比对性 。

　　8 结果计算与表示

　　8 . 1 热流密度

　　热流密度按式(1)计算 , 计算结果按 GB/T 8170 给出的规则修约至小数点后一位 。

　　q =λ M …………………………( 1 )

　　式中:

　　q — 热流密度 , 单位为瓦每平方米(W/m2 ) ;

　　λ M — 标准模块导热系数 , 单位为瓦每米摄氏度[W/(m . ℃)] ;

　　δ M — 标准模块厚度 , 单位为毫米(mm) ;

　　t 2 — 浸胶帆布/标准模块间温度 , 单位为摄氏度(℃) ;

　　4

　　GB/T 41958—2022

　　t 3 — 标准模块表面温度 , 单位为摄氏度(℃) 。

　　8 . 2 综合导热系数

　　浸胶帆布的综合导热系数按式(2)计算 , 计算结果按 GB/T 8170 给出的规则修约至小数点后两位 。

　　…………………………( 2 )

　　式中:

　　λ F — 浸胶帆布综合导热系数 , 单位为瓦每米摄氏度[W/(m . ℃)] ;

　　q — 热流密度 , 单位为瓦每平方米(W/m2 ) ;

　　δ F — 浸胶帆布厚度 , 单位为毫米(mm) ;

　　t 1 — 热板温度 , 单位为摄氏度(℃) ;

　　t 2 — 浸胶帆布/标准模块间温度 , 单位为摄氏度(℃) 。

　　9 试验报告

　　试验报告至少应包含以下内容:

　　a) 本文件的名称或编号 ;

　　b) 试样名称 、规格及批号 ;

　　c) 试样制备的浸胶帆布来源 、厚度 ;

　　d) 标准模块规格 、厚度 、导热系数 ;

　　e) 试验环境 ;

　　f) 热板设定的加热温度;热板 、浸胶帆布/标准模块 、标准模块表面的稳态温度 ;

　　g) 热流密度计算结果 ;

　　h) 浸胶帆布综合导热系数的单次和平均试验结果 ;

　　i) 任何偏离本文件的细节 ;

　　j) 试验日期及人员 。

　　5