UDC 678.5: 536.2 GB 中华人民共和国国家标准 GB 3399—82 护热平板法 塑料导热系数试验方法 Test method for thermal conductivity of plastics by means of the guarded hot plate 1982 -12 -29发布 1983-10-01实施 国家标准局 批准 中华人民共和国国家标准 UDC 678.5 :536.2 塑料导热系数试验方法 护热平板法 GB 3399—82 Test method for thermal conductivity of plastics by means of the guarded hot plate 本标准适用于护热平板稳态法测量塑料导热系数，不适用于测量导热系数大于2.20W/（m·K）的 塑料。 1 定义 1.1热流Φ：单位时间通过某一表面的热量，以W计。 1.2热流密度9：单位时间通过某一表面单位面积的热量，以W/m2计。 1.3导热系数：在稳定条件下，垂直于单位面积方向的每单位温度梯度通过单位面积上的热流； 以W/(m·K)计。 2原理 2.1本方法基于单向稳定导热原理。当试样上、下两表面处于不同的稳定温度下，测量通过试样有 效传热面积的热流及试样两表面间温差和厚度，计算导热系数。 3试样 3.1试样应是均质的硬质材料，两表面应平整光滑且平行，无裂缝等缺陷。对平板试样，要求不平 度在0.5mm/m以内。 当试验软质材料或粒料时，需要有木制框架，试样总体上应是均质的。 3.2试样应是产品有代表性部分，由产品直接截取或按产品标准要求制备。 3.2.1对双平板导热仪测试试样，应选取尽可能同样的试样。 3.3试样为圆形或正方形，其直径或边长与护加热板相等，厚度不小于5mm。最大厚度根据仪器 确定，应不超过其直径或边长的1/8。 3.4试验前应根据产品标准的要求对试样进行状态调节；如无产品标准，则根据GB2918一82《塑 料试样状态调节和试验的标准环境》的条件处理24h。 3.5每组试样不少于2块。 4试验条件 4.1试验环境：应符合GB 2918—82规定的常温、常湿。 4.2试验条件 热板温度：低于333K。 冷板温度：室温或所需温度。 冷板和热板之间的温度差不小于10K，通过试样的温度梯度在400K/m至2000K/m之间。 注：如无防露措施，冷板温度至少高于环境露点5K。 5试验仪器 本方法所要求的仪器为带有护热板平板导热仪。它由加热板（包括主加热板和护加热板）、冷板、 国家标准局1982-12-29发布 1983-10-01实施 1 GB 3399—82 测温仪表、量热仪表组成。 5.1加热板：主加热板直径至少应为100mm，护加热板最小宽度至少为加热板边长或直径的1/4。 主加热板和护加热板之间应有合适的缝隙，缝隙的平面积应不大于主加热板面积的8%。加热板应平 整、光滑：表面不平度在0.25mm/m以内。温度均匀，主加热板温度波动不大于试样两面温差的2%； 护加热板，不大于5%。主、护加热板之间应有平均温度平衡检测器。 5.2冷板：应具有与加热板同样尺寸利对不平度的要求。 5.3热板与冷板具有大10.8的辐射系数。 5.4测温仪表：用热电偶丝直径小于0.2mm的热电偶，测量试样两表面的温度，精度不低于0.1K。 5.5量热仪表：测量通过试样的热流，精确到1%。 5.6加热电源：要求加热电压的波动，不超过±0.5%。 6试验步骤 6.1采用精度不小于0.05mm的厚度测量工具，沿试样四周至少测量四处的厚度，取其算术平均值， 作为试验前试样厚度。 6.2将状态调节过的试样，放人仪器冷热板之间，使试样与冷热板紧密接触。 6.3使冷热板维持恒定的温度，保持所选定的温度差，温度的读数应精确至0.1K。 6.4 当主加热板和护加热板温差小于±0.1K时，认为温度达到平衡。 6.5当在加热功率不变条件下，主加热板温度波动每小时不超过土0.1K时，认为达到稳态。每隔 30min连续三次测量通过有效传热面的热流、试样两面温差，算出导热系数。各次测定值与平均值之 差小于1%时，结束试验。 6.6试验完毕再按6.1的规定测量试验后试样厚度。取试验前、后试样厚度的平均值为试样厚度。 7试验结果 7.1对单平板法，导热系数^(W/(m·K))*按下式计算： Q.d pb 1 = 或入= (1) A.4Z.4t At 式中: △ Z - 一测量时间间隔，s -0 一稳态时通过试样有效传热面积热量，J； A t -n- 一试样热面温度t和冷面温度t之差，即△t=t-t',K； d-- 试样厚度，m; 一通过试样有效传热面积的热流密度，W/m²； b A一试样有效传热面积(以主、护加热板缝隙中心的距离计算），m。 7.2对双平板法，导热系数入按下式计算： Q.dm "p.b 或入=- (2 ) 2△tm 式中：Q、△Z、9—同（1）式; 一试样1与2的厚度d,和d,的半均厚度，即dm： (d, +d2), m; * 1 W/(m-K) = 0.8958 kcal/(m-h -℃) 2 GB3399—82 +[(t+++2) -(ti +t2)),K; Atm= 分别为试样1与2的热面温度，K， t1r t2- ti、t2一一分别为试样1与2的冷面温度，K。 公式（2）仅在以下条件下适用： 2[(ti~ti) -(t2 -t2)] <0.2 (t++t2) -(ti +t2) 7.3试验结果以每组试样的算术平均值表示，取三位有效数字。当每--试样测试结果与半均值之差 大于5%时，试验应重做。 试验报告 试验报告包括下列内容： 试样名称、编号及生产厂； . b. 试样数目、尺寸及状态调节情况 c. 环境温度、湿度及仪器型号； 冷热板温度、平均温度、有效传热面积； e. 导热系数； 试验日期及人员。 附加说明： 本标准由中华人民共和国化学工业部提出，由全国塑料标准化技术委员会物理力学试验方法分会 归口。 本标准由化学工业部晨光化工研究院分院负责起草。 本标准主要起草人刘民生、吴述扬。 自本标准实施之日起，原化学工业部部标准HG2一158一65作废。 3 GB3399—82 +[(t+++2) -(ti +t2)),K; Atm= 分别为试样1与2的热面温度，K， t1r t2- ti、t2一一分别为试样1与2的冷面温度，K。 公式（2）仅在以下条件下适用： 2[(ti~ti) -(t2 -t2)] <0.2 (t++t2) -(ti +t2) 7.3试验结果以每组试样的算术平均值表示，取三位有效数字。当每--试样测试结果与半均值之差 大于5%时，试验应重做。 试验报告 试验报告包括下列内容： 试样名称、编号及生产厂； . b. 试样数目、尺寸及状态调节情况 c. 环境温度、湿度及仪器型号； 冷热板温度、平均温度、有效传热面积； e. 导热系数； 试验日期及人员。 附加说明： 本标准由中华人民共和国化学工业部提出，由全国塑料标准化技术委员会物理力学试验方法分会 归口。 本标准由化学工业部晨光化工研究院分院负责起草。 本标准主要起草人刘民生、吴述扬。 自本标准实施之日起，原化学工业部部标准HG2一158一65作废。 3