GB/T 35807-2018 硫化橡胶 热扩散系数的测定 闪光法

ICS83.060

G40

国

=11:.

中华人民和国国家标准

GB/T35807-2018

热扩散系数的测定闪光法

硫化橡胶

Rubber,vulcanized-Determinationofthermal

diffusivity-Flashmethod

2018-02-06发布2018-09-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

GB/T35807-2018

目u昌

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准由中同石油和化学T业联合会提而。

本标准向全同橡胶与橡胶制品标准化技术委员会（SAC/TC35）归仁｜。

本标准起草单位：双钱轮胎有限公司、北京市理化分析测试中心、怡维怡橡胶研究院有限公司、风神

轮胎股份有限公司、耐驰科学仪器商贸（上海）有限公司、北京橡胶了业研究设计院。

本标准主要起草人：董文武、黄中瑛、邹涛、赵瑾、朱毅、刘爱芹、任绍文、刘晴晴、王荣、谢君芳、李静。

I

GB/T35807-2018

表3（续）

/3T(IT(i

0.290.311102.2454

0.300.306482.2375

0.500.270571.9496

10.3热损失修正

10.3.1Cowan方法

采用5倍I1/2和10倍、／川时的净温升与I1/2时的净泪f＋的比值，比值分别为！：：，｛5和／：：，／10。如果没有

热量损失，贝lj!::,t5=6110=2.0。Stli2和lOt川的修正因子（KJ按式（4）计算得到：

Kc=A+D<t:,1)+c;<t:,1)2+D<t:,1)3+E<t:,1)·1十F(6t)5+G(6t)6十H(6t)1...•••(4)

式中系数八到H的值列于表4。修正后的扩散系数接式（5）进行计算：

α仰mtcd＝αo.5Kj0.13885..(5)

式中ao.5＝通过／ω计算得到的未修正的热扩散系数。

表4Cowan修E的系数值

系数!:,./,!:,.t10

八-0.10371620.054825246

fll.2390400.16697761

t、-3.974433-0.28603437

[)6.8887380.28356337

F,-6.804883-0.13403286

F3.8566630.024077586

-1.1677990.0

H0.14653320.0

10.3.2Clark和TaylorCll，「21方法

依据调度升高至75%t:,T＂＇＂的时间除以升高至25%t:,T，.，，.的时间，ll!Pt0.15/t0.25比值，其理论值为

2.272。通过试验数据得到f0.对/t0.25，然后根据式（6）计算修正系数KR:

KR=0.3461467十0.361578(!075/10.25)0.06520543(/o.15/10.25)2…………(6)

修正后的热扩散系数是αco,mtcd＝α0.5KR/0.13885。也可以使用其他不同比值进行修正。

门报告

试验报告应包含以下内容：

a)本标准名称及编号；

b)试样厚度；

c)试3含泪度；

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GB/T35807-2018

d)试验泪度下，计算r=50%时的热扩散系数；

e)每一个温度点下重复测试的结果；

£)对热损失和有限脉冲时闯效应的修正过程进行说明；

g)所用仪器的制造商和型号。

12精密度

12.1概述

关于重复性和再现性的精密度计算按照GB/T14838进行，并遵循该标准表述的概念和术语。附

录C给出了重复性和再现性的应用指南。

12.2精密度结果

热扩散系数测定的精密度结果，见表5。

表5热扩散系数测定的精密度

？且皮范围／℃相对（r)/%非日X节CR)/%

30~100<3.0<5.0

100~150<5.0主三8.0

150~250<7.0主ζ15.0

注：r＝重复性，热扩散系数单位；

（，〉＝重复性，百分比（相对）；

T-<＝再现性，热扩散系数单位；

CR）＝再现性，百分比（相对〉。

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附录A

（资料性附录）

原理

A.1理想情况一一脉冲方法的物理模型建立在绝热（隔离热交换）的极状材料的热性能上，在恒定i6!度

下，其正面受到一个瞬间能量脉冲作用，模型假设如下：

a)一维热流；

b)极表面没有热损失；

c)正面均匀吸收脉冲；

d)脉冲持续时间极短；

c)仅表面非常薄的一层吸收能量脉冲；

f)极状材料均匀、各向同性；

g)在试验条件下材料的性质不随泪度变化。

Parker根据厚度均匀（厚度为L）的同体隔热材料内的泪度分布方程推导出计算热扩散系数的数

学表达式，见Carslaw和Jaeger给出的式（A.1):

「／，2手飞(-112π2α／飞II町、「

刊，t)＝τl0T(r,O)dr＋τ豆叶i「y--).cosγ｜。刊，川…(A.l)

式中：

α材料的热扩散系数。

当一个能量辐射脉冲Q瞬间照射试样正面（.:r=0）并被均匀吸收，吸收层深度为K，此时的泪度分

布为：

当O<.:r<g时，见式（A.2):

TC.r,0)＝一二一－··(A.2)

’ρ·C'·g

当g<.r<I，时，见式（A.3):

T(.T,0)＝。··(A.3)

在此初始条件下，式（A.l）可以写为式（A.的：

-

J

∞

Q

山

二

T

十

h

。

一一

-

－

－

yv

μl

…………(A.4)

叫

-

l

式中：

fl一一材料密度；

C'一一材料比热。

对不透光材料而言，K非常小，因此有式（A.5)

II'It!{11'It!{

··(A.5)

sin丁：－－－－~丁？

在背面，即.T=T，处，泪度随时间的变化过程可以用式CA.的表示：

。l二、／－1/1t2\l

T(L,t)=::11+2):(1）”·付ρ（－一一一α1)I………………(A.6)

p(.汀，L＇~飞L2I」

两个元量纲参数，V和ω定义见式（A.7)和式（A.8):

了门＇'l)

V(L,t)＝－『？－－··(A.7)

1M

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GB/T35807-2018

··(A.8)

TM代表背面的最高泪度，联立式（A.6）～式（A.8）得式（A.9):

V=l+2三（1）”·叮ρ（112w)•••...•••••••••••••••..."…·