ГОСТ 34374.2-2017
(ISO 22007-2:2015)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

     

Пластмассы

     
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ И ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ

     
Часть 2

     
Метод с применением плоского источника тепла (нагретого диска) при переменном режиме

     
Plastics. Determination of thermal conductivity and thermal diffusivity. Part 2. Transient plane heat source (hot disc) method

МКС 83.080.10

Дата введения 2018-06-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Центр нормирования, стандартизации и классификации композитов" (АНО "Стандарткомпозит") при участии Объединения юридических лиц "Союз производителей композитов" ("Союзкомпозит") и Акционерного общества "Институт пластмасс имени Г.С.Петрова" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 ноября 2017 г. N 52)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 декабря 2017 г. N 1912-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34374.2-2017 (ISO 22007-2:2015) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июня 2018 г.

5 Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту ISO 22007-2:2015* "Пластмассы. Определение теплопроводности и температуропроводности. Часть 2. Метод с источником тепла с переходной плоскостью" ("Plastics - Determination of thermal conductivity and thermal diffusivity - Part 2: Transient plane heat source (hot disc) method", MOD).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Дополнительные фразы, слова, показатели и их значения, включенные в текст настоящего стандарта, выделены курсивом*.

________________

* В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов, отмеченные знаком "**", выделены курсивом, остальные по тексту документа приводятся обычным шрифтом. - Примечание изготовителя базы данных.    

Ссылки на международные стандарты, которые не приняты в качестве межгосударственных стандартов, заменены ссылками на соответствующие межгосударственные стандарты или включены в библиографию.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (подраздел 3.6).

Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения теплопроводности и температуропроводности, а также удельной объемной теплоемкости пластмасс. Средства измерения разрабатывают с учетом размеров образцов. Измерения могут проводиться в среде газа или в вакууме при различных температурах и давлениях.

Настоящий метод применяют для испытаний однородных и изотропных материалов, а также анизотропных однонаправленных материалов.

Материал должен быть однородным, без тепловых барьеров (исключая барьер датчика) в пределах диапазона, определяемого глубиной измерений (см. 3.2).

Метод пригоден для материалов с теплопроводностью в диапазоне от 0,010 до 500 Вт·м·K, температуропроводностью от 5·10 до 10 м·с и для температур, Т, от 50 до 1000 K.

Примечания

1 Величину удельной объемной теплоемкости получают делением коэффициента теплопроводности на коэффициент температуропроводности , то есть. Для указанных выше значений коэффициентов удельная объемная теплоемкость будет от 0,005 до 5 МДж·м·K.

2 Для определения теплового сопротивления или кажущейся теплопроводности по толщине неоднородного материала (например, готовых панелей) или неоднородных заготовок материала следует использовать ГОСТ 7076** и стандарт [1].

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий межгосударственный стандарт:

ГОСТ 7076-99 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 глубина проникновения , м (penetration depth): Величина проникновения тепловой волны в образец в направлении теплового потока.

Примечание - Для настоящего метода глубина проникновения определяется по формуле

,                                                             (1)

где - постоянная, зависящая от чувствительности измерителя температуры;

- температуропроводность материала образца;

- общее время записи переходных измерений.

3.2 глубина измерения , м (probing depth): Величина проникновения тепловой волны в образец в направлении теплового потока в течение интервала времени, используемого для расчета.

Примечания

1 Глубину измерения определяют по формуле

,                                                          (2)

где - максимальный интервал времени, используемый для расчета теплофизических свойств.

2 Как правило, значение для измерений горячее-дисковым методом составляет 2, это значение используют в настоящем стандарте.

3.3 коэффициент чувствительности: Коэффициент, определяемый по формуле

,                                                               (3)

где - теплопроводность , температуропроводность или удельная объемная теплоемкость ;

- среднее увеличение температуры датчика с нагретым диском (далее по тексту - датчик).

Примечания

1 Для теплопроводности, температуропроводности и удельной объемной теплоемкости установлены различные коэффициенты чувствительности.

2 Чтобы установить интервал времени, используемого для определения тепло- и температуропроводности в одном определении, используют теорию коэффициентов чувствительности. С помощью этой теории, которая предусматривает большое количество определений и рассматривает константы как переменные, устанавливается, что

,

где - средний радиус самого большого витка спирали датчика.

Принимая равным 2, это выражение представляют следующим образом:

.

     4 Сущность метода

Образец со встроенным датчиком из материала, имеющего незначительную теплоемкость, термостатируют при заданной температуре. Электрический ток, протекающий через датчик, создает тепловой импульс в форме ступенчатой функции, который генерирует в образце динамическое температурное поле. Измеряют увеличение температуры датчика во времени. Датчик работает как термочувствительный элемент, скомбинированный с источником тепла (датчик с нагретым диском). Сигнал анализируется в соответствии с программой, разработанной для каждого конкретного датчика и предполагаемых граничных условий.

     5 Аппаратура

5.1 Схема прибора для испытаний приведена на рисунке 1.

1 - образец с датчиком; 2 - камера; 3 - вакуумный насос; 4 - термостат; 5 - измерительный мост; 6 - вольтметр; 7 - источник напряжения; 8 - компьютер

Рисунок 1 - Схема типового испытательного прибора