GB/T 5990-2021 耐(nài)火材(cái)料(liào) 導熱係(xì)數(shù)，比(bǐ)熱(rè)容和熱擴散係數試驗(yàn)方法(熱綫法)

範圍(wéi)
本文件描述了十字(zì)熱(rè)綫法測定耐火(huǒ)材(cái)料的導熱(rè)係(xì)數和平(píng)行熱綫法(fǎ)測定耐火(huǒ)材(cái)料(liào)的導(dǎo)熱(rè)係(xì)數(shù)，熱(rè)擴散係(xì)數及(jí)比熱容的(dí)試驗方法(fǎ)。
十字熱(rè)綫法適(shì)用於測量(liáng)溫(wēn)度(dù)不(bù)大於1250°C，導熱(rè)係數(shù)小(xiǎo)於1.5W/(m•K)，熱(rè)擴散係數不(bù)大於5×10^-6m²/s的(dí)不含碳耐火(huǒ)材料(liào)。
平行(háng)熱(rè)綫(xiàn)法適(shì)用於(yú)測量溫度不(bù)大於(yú)1250°C，導熱係數(shù)小於25W/(m•K)的(dí)不(bù)導(dǎo)電耐火材料。
本(běn)文(wén)件也(yě)適(shì)用(yòng)於(yú)粉狀和顆粒(lì)狀耐火(huǒ)材料(liào)。
注1: 不燒磚(zhuān)和(hé)不(bù)定(dìng)形(xíng)耐火材料預(yù)製件的導熱(rè)係(xì)數由(yóu)於(yú)受(shòu)硬化(huà)或凝固(gù)後殘(cán)留水在(zài)加熱時脫水的影響(xiǎng)，試樣可做(zuò)預處(chǔ)理。預處理的方法，程度和試(shì)樣在測量溫度(dù)時的(dí)保溫(wēn)時間等(děng)細(xì)節(jié)超出了(liǎo)本文(wén)件的(dí)範(fàn)圍(wéi)，由雙方(fāng)協商一(yī)致(zhì)。
注(zhù)2: 測量非(fēi)均(jūn)質材料一般是困(kùn)難的(dí)，尤其是(shì)含纖維(wéi)的材料，使用(yòng)本方法對這(zhè)類材料的(dí)測量由雙(shuāng)方協商(shāng)一致(zhì)。

術語和定義(yì)
下列術語(yǔ)和定(dìng)義(yì)適用(yòng)於本文件(jiàn)。
導熱係(xì)數  thermal conductivity
λ
單位時間內(nèi)在單位(wèi)溫度梯(tī)度(dù)下沿熱流(liú)方向通過材(cái)料單(dān)位(wèi)麵(miàn)積傳遞(dì)的熱(rè)量(liáng)。
注: 單位(wèi)為瓦(wǎ)每米開爾文[w/(m·K)]。
熱擴(kuò)散係數  thermal diffusivity
α
材料的導熱(rè)係數(shù)與其(qí)單(dān)位體(tǐ)積(jī)熱容之(zhī)比。
注(zhù): 單位(wèi)為(wéi)平(píng)方米(mǐ)每秒(m²/s)。
比(bǐ)熱(rè)容(róng)  specificheat capacity
Cp
常壓下加(jiā)熱(rè)1kg物質(zhì)使(shǐ)之(zhī)升溫1K所需的熱量(以(yǐ)J計)。
注(zhù): 單位(wèi)為焦(jiāo)耳每(měi)千克開爾文(wén)[J/(kg•K)]。

十字熱綫法
原理
試(shì)樣在爐內(nèi)加熱(rè)至(zhì)規定(dìng)溫度並(bìng)在(zài)此(cǐ)溫(wēn)度下(xià)保溫，用(yòng)沿試(shì)樣長度(dù)方(fāng)向埋設(shè)在(zài)試(shì)樣(yàng)中的綫狀電(diàn)導體(熱綫(xiàn))進(jìn)行(háng)局(jú)部加(jiā)熱，熱綫載(zǎi)有(yǒu)已知恒(héng)定(dìng)功率的電流，即在時間上和(hé)試(shì)樣長(cháng)度(dù)方向上(shàng)功率不變。從熱(rè)綫(xiàn)的(dí)功率和接(jiē)通(tōng)電流加熱後已知(zhī)兩(liǎng)個(gè)時(shí)間間(jiān)隔的(dí)溫度可以(yǐ)計算導熱係數，此升(shēng)溫與時間的(dí)函(hán)數(shù)就是(shì)被測試樣的導熱係數。

平(píng)行(háng)熱(rè)綫(xiàn)法
原(yuán)理
平行熱(rè)綫(xiàn)法是(shì)測(cè)量距埋設在兩個(gè)試塊(kuài)問綫熱源(yuán)規定(dìng)距離(lí)和規(guī)定(dìng)位置(zhì)上(shàng)溫(wēn)升(shēng)高(gāo)所(suǒ)進行的一種動(dòng)態(tài)測(cè)量(liáng)法。
試樣組(zǔ)件在(zài)爐(lú)內加(jiā)熱至(zhì)規定的(dí)溫度並在此(cǐ)溫度下(xià)保(bǎo)溫，再用沿試(shì)樣長(cháng)度方(fāng)向(xiàng)埋設(shè)在試(shì)樣中的(dí)綫(xiàn)狀(zhuàng)電導體(tǐ)(熱(rè)綫)進行局(jú)部(bù)加熱，熱(rè)綫載有已知恒定功(gōng)率的電流，即在(zài)時(shí)間上和試塊長度方(fāng)向(xiàng)上功率(shuài)不(bù)變(biàn)。熱電偶安放(fàng)在(zài)離熱綫(xiàn)規(guī)定(dìng)的(dí)位置，且平行(háng)於(yú)熱綫。從(cóng)接通加熱電流的瞬間(jiān)開始，熱(rè)電(diàn)偶(ǒu)便開始(shǐ)測量溫升(shēng)隨時(shí)間的(dí)變(biàn)化(huà)，通(tōng)過(guò)溫(wēn)升(shēng)與(yǔ)時間的函數(shù)可(kě)得出被測(cè)試樣的(dí)導(dǎo)熱係(xì)數(shù)和熱擴散係數(shù)，根據已(yǐ)知(zhī)試樣(yàng)的體積密度，可(kě)計算(suàn)出試樣的比熱(rè)容(róng)。