58250绝热板导热系数试验方法(沸腾平板法) 标准 YB T 059-1994.pdf

1 b 中华人民共和国黑色冶金行业标准 y b / t 0 5 9 一 9 4 绝 热板 导 热 系数 试 验 方法 (沸 腾 平 板 法 ) 1 9 9 4 一 0 9 一 2 7 发布1 9 9 5 一 0 5 一 0 1 实施 中华人民共和国冶金工业部发 布 中华 人民共 和国 黑色冶 金行业 标准 绝 热 板 导 热 系 数 试 验 方 法 (沸 腾 平 板 法 ) y b/ t 0 5 9一 94 代替z b q4 5 0 0 7 -8 4 1 主题内容与适用范围 本标准规定了测量绝热板导热系数的原理、 仪器设备、 试样、 试验步骤、 结果计算和试验报告。 本标准适用于绝热板导热系数的测定， 2 引用标准 g b 8 1 7 0 数值修约规则 z b q4 5 0 0 8 铸锭用绝热板试验制样方法 定义 导热系数表示在单位温度梯度下， 单位时同内垂直通过单位面积的热量， 以a 表示。 原理 根据付立叶一维平板稳态导热原理和沸腾换热原理， 热流 通过试样后被量 热器内 的水吸收， 通 过测 定凝结水量求出导热系数。 5 仪器设备 5 . 1 沸腾i _ 板导热仪， 其主要部件如下: 5 . 1 . 1 单向加热炉应能满足本方法第 1 . 6 条规定的升温速度， 并能将试样热面加热到 工 。 0 0 c以上。 5 . 1 . 2 加热炉上面开口， 应能容纳一块直径1 8 。 二 。 ， ， 厚度1 0 2 0 m m的试 样， 试样同一平面不同 之处 温度允许波动士5 0c, 5 . 2 量热器 量 热器底面采用高导热的紫铜材料， 中 心量热室直径5 0 m m, 辅助童 热室直径1 2 0 m m 、 保温 室直 径 1 8 0 m m, 量热器如图所示。 中华人民共和国冶金工业部1 9 9 4 一 0 9 一 2 7 批准 1 995 一 05 一 01实施 y b / t 0 5 9 -9 4 量热器示意图 1 -加热沪; 2 一发热元件; 3 一均热板( s ic质带有埋设热电偶的刻槽) , 4 -热电偶; 5 一试样; 6 -量热器; 1 -辅 助加热器沼一中心量热室; 9 -辅助量热室1 1 0 一保温室; 1 1 -量热室阀门; 1 2 一回收冷凝管; 1 3 一保温室阀门; 1 4 一接水冷凝管( 1 ) ; 1 5 一接水冷凝管( 2 , ; 1 6 一水位窗; 1 7 -冷却水流向; 1 8 一烧杯 5 . 3 直流电位差计精度0 . 1 级 5 . 4 游标卡尺精度0 . 0 2 m m 5 . 5 秒表分辨力。 . 1 5 5 . 6 工业天平分度值 1 0 m g 5 . 7 烧杯5 0 ml -1 0 0 m l 5 . 8 可调变压器0 - 2 4 0 v不小于5 0 0 v a 5 . 9铝箔 6 试样的制备 6 . 1 试样的数量: 从供检验用的样品中任取一块。 6 . 2 按 z b q 4 5 0 0 8 制取试样一块。 6 . 3 试样要求 把样品加工成直径1 6 0 - 1 8 0 m m, 均匀磨去 上、 下原始表面， 厚度如下: 中 间包用绝热板:1 6 - 2 0 m m, z j b - 0 . 9: z j b - 0 . 6: 1 0 1. 5 mm, 1 0 - 1 3 m m , y b / t 0 5 9 -9 4 试样表面必须平整， 两底面不平 行度小于1 m m， 不允许有局部孔洞和肉眼能观察到的裂纹. 试验步异 将试样置于烘箱内， 于 1 1 0 士5 c烘干 2 h . 用游标卡尺测量 试样厚度a 、 直径d , 精确至0 . 0 2 m m。 用天平测量试样 质量， 精确至。 . 0 1 g , 计算试样的体积密度公式( 1 ) : 7.17.27.37.4 一 m 尸 = v 式中: p 体积密度， g / c m ; m试样质量， 9 ; v试样体积， c m , 7 ， 5装样 将已经校验的热电偶放入加热沪的碳化硅均热板的刻槽内， 并用高铝水泥固定， 再将试样置于加热 炉的均热板上， 使其工作面为热面， 并使试样的中心位于热电偶的热端上， 然后在试样周围均匀地填充 耐火纤维 。 了 ， 6 焙烧 将直径1 8 0 m m 士5 m m, 厚度1 0 3 0 m m的耐火纤 维毡盖在试样上 进行焙烧， 焙烧按表1 进行。 表 1 绝热板焙烧条件 名称条件 中间包用绝热板 按 1 0 -1 5 c . / mi n升温， 热面 1 0 0 0 c烧至无烟保温 2 0 m i n z j b - 0 . 9按1 0 -1 5 c / mi n升温， 热面 1 0 0 0 烧至无烟保温 1 0 mi n z j b - 0 . 6按 1 0 -1 5 c / mi n升温， 热面 1 0 0 0 烧至无烟即可 7 . 7 拔出中心与辅助量热室的阀1 7 ( 1 1 ) ， 将离子交换水或蒸馏水加入量热量， 以加入与水位窗( 1 6 ) 上 口平齐为准， 再打开保温室阀门( 1 3 ) ， 用漏斗从保温室冷凝管出口处装人蒸馏水至水位窗2 / 3处， 接通 冷却水系 统， 将辅助加热器可调电 压调至2 2 0 v， 待保温室 水沸腾后， 将辅助加热器可调电压调至。 v , 7 . 8 试样热面温度按 1 0 -1 5 c / m i n升温至 1 0 0 0 c， 按7 . 6 进行焙烧， 然后取下保温的纤维毡， 将直径 1 8 5 2 0 0 m m铝箔平整地 铺在试样上， 再将量热器平稳地放在铝箔上， 使两者接触良 好。 待热面温度达 到1 0 0 0 后. 稳定2 0 m i n 才可进行测量。 测量期间， 从水位窗观察， 辅助量热室与保温室中的水 均需保 持沸腾， 热面温度波动不大于士5 0c, 测定水量按中心量热室与辅助量热室冷凝水量之和的四分之一， 使 其5 m i n 的水量应保持在5 -1 0 9 . 了9 用已知质量的两个烧杯集取冷凝水， 以秒表计时， 每隔 5 m i n称量一次冷凝水质量， 精确到 0 . 0 1 g ， 接水不少于3 次， 报三次导热系数的平均 值。连续 两次测量导热系数平行试验 精度 应镇5 %a 7 . 1 0 冷面温度的确定 冷面温度按接水量查表2 a 表 2 冷面温度确定 5 mi n接水盘. g 1 - 23- 45 - 7 8 ! 2 冷面温度， 1 0 31 0 41 0 51 0 6 结果计算 导热系数按公式( 2 ) 计算: y b / t 0 5 9 -9 4 1 3 . 3 x a r ( t : 一 t , “ . “ . “ 。 ” 。 。 “. 。 :.( 2 ) x一乃 式中: 孟 试样导热系数, w/ ( m. k ) ; g 冷凝水质量， 9 ; t , 试样热面温度， ; t 、 一 一 试样冷面温度， ; a 试样厚度， mm; z 接水时间， mi n , 8 . 2 导热系数数值计算至小数点后二位， 所取位数后的数字按 g b 8 1 7 。中的规定处理。 9 试验误差 同一试验室， 同一试验方法， 同一块样品的两个试样允许偏差不超过 l 0 0 o , 1 0 试验报告 试验报告包括: a . 委托单位; b