GB/T 17106-1997 耐火材料导热系数试验方法(平行热线法)

GB/T17106一1997

前言

本标准等同采用ISO8894-2:1990(!耐火材料导热系数的测定第二部分:平行热线法》。

本标准第5章中的测控仪表一数字万用表的等级为我国标准的0.2级。第8章中热电偶的电势值按

1990年国际温标大会确定。第7.3中试样的支座为两个。

本标准的附录A是提示的附录。

本标准由中华人民共和国冶金工业部提出。

本标准由全国耐火材料标准化技术委员会归口。

本标准起草单位:洛阳耐火材料研究院。

本标准主要起草人:张亚静、郑祥华。

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GB/T17106一1997

ISO前言

ISO(国际标准化组织)是各国家标准化协会组织(IS(〕成员机构)组成的全球性联合会。国际标准的

制定工作是由IS()技术委员会提出的。任何一个成员单位可对某技术委员会提出的课题向其任职委员

会说明其意愿。国际协会、政府和非政府的机构等可与ISO联系，也可参加其中的工作

经技术委员会采纳的国际标准草案将轮流传送到各成员单位进行投票。作为国际标准的出版物需

要至少75%投票者的赞成。’

国际标准IS08894-2是由耐火材料技术委员会ISO/TC33，试验方法分委员会SC2提出的

常用的耐火材料导热系数的测定ISO8894由下列两部分组成。

第一部分:十字热线法

第二部分:平行热线法

ISO8894的附录A和附录B仅供参考

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中华人民共和国国家标准

耐火材料导热系数试验方法

GB/T17106一1997

(平行热线法)idtISO8894-2:1990

Refractorymaterials-Determinationofthermal

conductivity-Hot-wiremethod(parallel)

1范围

1.1本标准规定了平行热线法测定耐火材料的导热系数

1.2本标准适用于测量温度不大于1250'C、导热系数小于25W/(m"K)的材料，不适用于导电材料

1.3在1.2规定的范围内，本法还适用于粉状料及颗粒料(见7.2)0

注

1)不烧砖和不定形耐火材料预制件的导热系数由于受硬化或凝固后残留水在加热时脱水的影响，试样须作预处

理。预处理的方法、程度和试样在测愈温度时的保温时间等细节超出了本标准的范围.应由有关双方协商一致

2)侧量非均质材料一般是困难的，尤其是含有纤维的材料，使用本方法对这类材料的侧量也应由有关双方协商一

致

2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中的引用而构成了本标准的条文。在标准出版时，所示版本

均为有效。所有的标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列最新版本的可能性。

GB/T5990-86定形隔热耐火制品导热系数试验方法(十字热线法)

GB/T10325-88耐火制品堆放、取样、验收、保管和运输规则

3定义

本标准采用下列定义。

3.，导热系数(A)热流密度除以温度梯度，单位W/(m"K)

3.2热扩散系数(a)导热系数除以单位体积的热容，单位m}/s

3.3功率(尸)电流与电势差的乘积，单位w

4原理

平行热线法是测量距埋设在两个试块间线热源规定距离和规定位置上的温度升高所进行的一种动

态测量法

试样组件在炉内加热至规定温度并在此温度下保温，再用沿试样长度方向埋设在试样中的线状电

导体(热线)进行局部加热，热线载有已知恒定功率的电流，即在时间上和试块长度方向上功率不变

热电偶安放在离热线规定的位置，且平行于热线(见图1)。从接通加热电流的瞬间开始，热电偶便

开始测量温升随时间的变化，此温升与时间的函数就是被测试样的导热系数.

国家技术监怪局1997一11一11批准1998一05一01实施

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GB/T17106一1997

5设备

5.1试验炉，电加热炉能容纳一个或多个试样组件(见6.2)，至少能升至1250C，试样任意二点间的

温差不大于10C;在测试中(约15min内)试样外部温度波动不大于士0.5C。试验温度偏差为士50C,

5.2热线，最好采用铂线、铂/锗合金线，长约200mm，直径不大于0.5mm。长度的测量精确到0.5mm,

热线的一端与电源的引线连接，也可以不用引线，直接延伸热线本身。在任何情况下，埋在试样内的引线

的直径应和热线相同，热线的另一端和测量电压的引线相连，在试样内的引线直径不大于热线直径，试

样外的引线应由两根或两根以上0.5mm直径的导线纹成，炉子外部的电流引线采用大容量的电缆

(20A/2.5mm`).

注:热线也可以用残金属线，在此情况下，引线应和热线材质相同，其他注意事项应满足本条要求

5.3热线电源，采用交流稳压电源，测量期间功率波动不超过2%，能供给热线的功率至少是sow(对

于200mm长的热线相当于250W/m)，如果可能，最好采用恒定功率电源。

5.4示差铂/铂~锗热电偶(R或S型)，由测量热电偶和一个反接的参比热电偶组成(见图1),测量热

电偶和热线平行，二者相距15mm士lmm(见图2)。参比热电偶放在上试块的上表面和盖板中间，盖板

材质和试样相同，以保持有稳定的输出。热电偶的直径应和热线相同，其长度应能延伸到炉外经连线和

测量仪器相连，连线可用其它材质的导线，热电偶外部接点应恒温。

注:1)在1000c以下可用贱金属热电偶

2)在上试块和盖板间可加隔热板。

5.5数字万用表，用于测量热线电流和电压，二者的侧量精度至少为士。.5%。

注:可选用0.2级以上的仪器

5.6测量系统，温度时间记录装置，灵敏度至少为21N/cm或能显示。.051.v，时间分辨率要高于0.5s,

测温精度。.05K

5.7匣钵，用于试验粉料或颗粒料，它的内部尺寸和第6章中规定的整体试样相同，以便使试验系统有

6.2规定的两个接触面，下匣钵是一个无盖的方盒，上匣钵是个方框另带一个盖见〔图3)。

6试样

6.1取样

应按照GB/T10325或其他标准取样。

6.2尺寸

试样组件应包括两个相同的试块，尺寸不小于200mmXl00mmX50-n

注在满足6.3的条件下，建议选用230mmX114mmX64mm或230-X114.mX76-m标准砖做试块

63表面平整度

尽可能将两个试块的接触面磨平，使得在距离l00mm以内的两点间平整度的偏差不超过0.2mm,

6.4致密材料刻槽

对于致密材料.需在试块的两个接触面或仅在下试块的砖而卜刻槽以容纳热线和热电偶，其深度和

宽度应满足图4的要求。

注:高导热材料(如->5W八of"K))需在F下两个接触面上刻槽

7试验步骤

7.1装样准备试验，在两个试块之间安置热线(5.2)和示差热电偶(5.4).使热线沿着砖面的中心线，并

用泥浆将其粘合在槽内，泥浆由磨细的试样细粉和少量适当的结合剂(如2%糊精和水)结合而成。应确

保热线粘结均匀，使其在卜下试块的热量传递相等叼见图4)e

7.2如果试样采用粉料或颗粒料，先用它们填满下部匣钵((5.7)，将热线和热电偶放在其上(见图3),

Gs/T17106一1997

再把上匣钵放在下匣钵上，用试验材料填满，用与匣钵同样材质的盖板盖在匣钵上。在不敲动的情况下，

测定材料的堆积体密

注:在有关双方同意的惰况F，可用振动或压实的方法充填匣钵使其达到规定的体密。

了.3将试样组件装人炉内((5.1)，为保证受热均匀，使试样组件都放在与被试验材料材质类似的两个支

座上，其尺寸为125mmX1OmmX20mm、支座的支承面为125mmX10mm，与试块114mmX76mm(或

l00mmXSOmm)的面平行，并距此面约20mm

7.4将热线、热电偶连接到测量仪器上((5.5),断开热线回路。以不大于IOK/min的升温速率将炉温升

至第一个试验温度。

注升温速率应低至保证试样不受热震损坏

了.5根据最初试验设定输人功率，选择记录仪的灵敏度，至少使仪表读数为满量程的so写,最好80ye.

表1给出了一定范围内的导热系数和记录仪表的灵敏度所需选择输人功率的参考值。此值是根据在最

长测量持续时间((t、二)内记录仪指针偏转满量程的80%所确定的。同时，该表也列出了对时间测量精度

要求((t的精确度)。

注:热线辐人功率大小根据设备的不同而不同，初始试验时可估计一下，最终可根据经验确定

表1选用的量程和功率值((0.sx满量程)

最大试验时间时间t的推荐的功率，W/m

导热系数A

t.-测量精度0-20,tV0-50pV0-100PV0^-