Статус документа

ГОСТ Р 57967-2017 Композиты. Определение теплопроводности твердых тел методом стационарного одномерного теплового потока с охранным нагревателем

5 Оборудование и материалы

5.1 Эталонные образцы

5.1.1 Для эталонных образцов должны быть использованы эталонные материалы или стандартные материалы с известными значениями теплопроводности. В таблице 1 приведены некоторые из общепризнанных эталонных материалов. Рисунок 3 показывает примерное изменение с температурой.

Рисунок 3 - Справочные значения теплопроводности эталонных материалов

Примечание - Выбранный для эталонных образцов материал должен иметь теплопроводность, наиболее близкую к теплопроводности измеряемого материала.

5.1.2 Таблица 1 не является исчерпывающей, и в качестве эталонных могут быть использованы другие материалы. Эталонный материал и источник значений должны быть указаны в протоколе испытаний.

Таблица 1 - Справочные данные характеристик эталонных материалов


Материал	Температурный диапазон, К					Погрешность, ± %					Теплопроводность, Вт/(м·К)
Электро- литическое железо	От 2 до 1000 включ.					2					См. таблицу 2
Вольфрам	От	4	до	300	включ.	2
	"	300	"	2000	"	От	2	до	5	включ.	См. таблицу 3
	Св.	2000				"	5	"	8	"
Аустенитная сталь	От 200 до 1200 включ.					<5%					См. таблицу 4
Медь	От 85 до 1250 включ.					<2
Ситалл	От 298 до 1025 включ.					6,5
						4 для 300 K
Кварцевое стекло	1300					От 8 до 900 K
310 Нержавеющая сталь	От 300 до 1020 включ.					4
430 Нержавеющая сталь	От 300 до 770 включ.					4

Таблица 2 - Теплопроводность электролитического железа


Температура, K	Теплопроводность, Вт/(м·К)
2	12,32
3	18,48
4	24,62
5	30,76
6	36,88
7	42,97
8	49,0
9	55,0
10	61,0
12	72,8
14	84,2
16	95,2
18	105,7
20	115,7
25	137,4
30	153,9
35	164,5
40	169,1
45	168,3
50	163,6
60	149,1
70	134,9
80	123,8
90	115,4
100	108,9
150	92,7
200	86,7
250	81,5
300	76,4
400	67,5
500	60,2
600	53,6
700	47,49
800	41,96
900	37,12
1000	32,98

Таблица 3 - Теплопроводность вольфрама


Температура, K	Теплопроводность, Вт/(м·К)
4	154
6	231
8	306
10	377
12	444
14	503
16	553
18	591
20	618
30	585
40	438
50	330
60	275
70	245
80	229
90	218
100	211
120	202
140	197
160	194
180	190
200	187
250	180
300	172
350	164
400	157
450	151
500	146
600	138
700	132
800	127
900	123
1000	120
1200	114
1400	110
1600	107
1800	105
2000	102
2200	101
2400	99
2600	98
2800	97
3000	97

Таблица 4 - Теплопроводность аустенитной стали


Температура, K	Теплопроводность, Вт/(м·К)
5	0,466
6	0,565
7	0,676
8	0,796
9	0,921
10	1,05
12	1,32
14	1,58
16	1,86
18	2,13
20	2,40
25	3,07
30	3,72
35	4,34
40	4,92
45	5,47
50	5,98
55	6,45
60	6,88
65	7,28
70	7,64
75	7,97
80	8,27
85	8,55
90	8,80
95	9,04
100	9,25
110	9,65
120	9,99
130	10,3
140	10,6
150	10,9
160	11,1
170	11,4
180	11,6
190	11,9
200	12,1
250	13,2
300	14,3
350	15,3
400	16,2
450	17,1
500	17,9
600	19,3
700	20,6
800	21,9
900	23,0
1000	24,1
1100	25,1
1200	26,1

5.1.3 Требования, предъявляемые к любым эталонным материалам, включают стабильность свойств во всем диапазоне температур эксплуатации, совместимость с другими компонентами измерительной ячейки прибора, легкость крепления датчика температуры и точно известную теплопроводность. Поскольку погрешности из-за потерь тепла для конкретного увеличения пропорциональны изменению , для эталонных образцов следует использовать эталонный материал с , наиболее близкой к .

5.1.4 Если теплопроводность испытуемого образца находится между значениями коэффициента теплопроводности двух эталонных материалов, следует использовать эталонный материал с более высокой теплопроводностью , чтобы уменьшить общее падение температуры вдоль пакета.

5.2 Изоляционные материалы

В качестве изоляционных материалов используют порошковые, дисперсные и волокнистые материалы для снижения радиального теплового потока в окружающее пакет кольцевое пространство и потерь тепла вдоль пакета. Необходимо учитывать несколько факторов при выборе изоляции: