ICS 83.120 Q 23 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T3140—2005 代替GB/T3140—1995 纤维增强塑料平均比热容试验方法 Fiber-reinforced plastics composites- Determination of mean specific heat capacity 2005-05-18发布 2005-12-01实施 中华人民共和国国家质量技术监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T3140—2005 前言 本标准代替GB/T3140—1995《纤维增强塑料平均比热容试验方法》。 本标准与GB/T3140—1995相比主要变化以下： 测试温度范围由100℃～20℃改为150℃～20℃（1995年版的第1章，本版的第1章）； 增加规范性引用文件一章（见第2章）； 增加术语和定义一章（见第3章）； 对试样型式作了更清楚的规定（1995年版的4.1，本版的5.1） 本标准的附录A为资料性附录。 本标准由中国建筑材料工业协会提出。 本标准全国纤维增强塑料标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：北京玻璃钢研究设计院 本标准主要起草人：赵广福、张力平、施自强， 本标准于1982年10月首次发布，1995年5月第一次修订，2005年5月第二次修订。 GB/T3140—2005 纤维增强塑料平均比热容试验方法 1范围 本标准规定了用混合法（采用铜块量热计）测定纤维增强塑料平均比热容的试样、试验原理、仪器设 备、试验步骤、结果计算和试验报告。 比热容。 本标准不适用于在150℃时发软变形的材料。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是标注日期的引用文件，其随后所 有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版不适用于本标准，然而鼓励根据本标准达成的协议的各方研 究是否适用这些文件的最新版本。凡是不标注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T1446一2005纤维增强塑料性能试验方法总则 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3. 1 平均比热容 mean specificheatcapacity 单位质量的物体温度升高1K所需的热量，该热量是在规定温度范围内的平均热量。 3. 2 热容heat capacity 当一系统由于加给一微小的热量?Q而温度升高dT时，这个量即是热容?Q/dT。 注：除非规定变化过程，这个量是不完全确定的 ［GB/T3102.4—1993,定义4-15] 4试验原理 将一定质量的试样均匀加热到试验温度后，降落到温度较低的已知热容值的铜块量热计内，测定量 热计的温升。当二者温度平衡时量热计所吸收的热量即等于试样放出的热量。根据公式计算出试样的 平均比热容。 5试样 5.1试样尺寸和型式 模塑料试样尺寸和型式见图1，可以直接模塑 板材试样尺寸和型式见图2。在试样中心钻孔，然后用同样材质的材料加工成圆棒贯穿固定。 GB/T 3140—2005 5.2试样数量 试样数量不少于3个。 6仪器设备 试验设备主要由量热计、恒温水浴、加热炉和温度测量装置组成，如图3所示。 6.1量热计 量热计由铜块量热计及其外壳组成。铜块量热计材料为紫铜（热容约为800J/℃，尺寸见图4和 图5。热容值用电能法进行标定。 注：电能法是指对量热计进行电加热，根据所加电能和量热计温升计算量热计的热容。 6.2恒温水浴 在试验期间水浴温度波动不超过士0.1℃。 6.3加热炉 加热炉均温区沿纵向的长度至少是试样高度的两倍。均温区最大温差不超过1℃。 6.4温度测量装置 量热计温度传感器用铂电阻温度计测量，精度不应低于0.01℃。 试样温度用热电偶伸人试样孔中进行测量，精确至0.2℃。 7试验步骤 7.1试样状态调节 试样状态调节按照GB/T1446—2005的4.4进行。 7.2把试样悬挂于加热炉均温区的正中处。通电加热，使其升温至约150℃。 7.3把量热计置于水浴中，使量热计的初始温度保持在20℃左右（与标定热容值时的量热计初始温度 相一致）；待量热计温度稳定后，将水浴温度调节到比量热计温度的初始温度高1℃～1.5℃。 7.4待试样温度稳定后，保温20min以上，保温期间温度偏差不超过0.2℃。记录落样时刻的试样温 度为t。 7.5分三个阶段测量量热计的温度值，每隔1min读一次数。 7.5.1第一阶段，当量热计和恒温水浴热交换稳定时，量热计温度上升速率稳定；连续记录10min，在 第10min准时落样，同时记录此时温度值to。 7.5.2第二阶段，试样放热量热计温度迅速升高，继续读数直到温度最高值t，。 7.5.3第三阶段，末期降温阶段，从温度下降开始记录10min。 7.6从量热计中取出试样。称量试样质量m，精确到0.01g。 8结果计算 8.1试样的平均比热容 试样的平均比热容按式（1)计算： ...(1) m(t-tn-ts) 2 GB/T3140—2005 式中： Cp——试样的平均比热容，单位为焦[耳]每千克开（尔文)(J/(kg·K)）； C—量热计的热容值，单位为焦[耳]每摄氏度(J/℃)； t—量热计的最高温度值，单位为摄氏度（℃)； 量热计的温度修正值（为正时表示量热计向外散失热量，反之为从外吸收了热量），单位为 ta 摄氏度（℃）； to——落样时刻的量热计温度值，单位为摄氏度（℃）； m——试验后的试样质量，单位为克(g)； t—试样温度，单位为摄氏度（℃）。 8.2量热计的温度修正 量热计的温度修正值按式（2）或式（3）计算： V3-Vi (to+tn +n.V. ta= .( 2) )1- 2 Vs-Vito +tn t: = -n·i)+n.V ....(3) )1-1 2 j-1 式中： t:——同式1; Vi、V；一一分别表示第一和第三阶段量热计温度变化速率，单位为摄氏度每分钟（℃/min）； 、t：一一分别表示第一和第三阶段量热计温度平均值，单位为摄氏度（℃）； n—第二阶段量热计温度记录次数； t,一—第二阶段量热计温度记录值，单位为摄氏度（℃）。 8.3计算出三个试样的算术平均值，结果取三位有效数字。平均比热容的计算示例参见附录A。 9试验报告 在试验报告中应包括以下部分或全部： a）注明本标准号； b) 给出每个试样的平均比热容和一组试样的算术平均值； c）注明试验的温度范围和特殊的状态调节条件等。