GB∕T 38712-2020 超薄玻璃导热系数试验方法 热流法

书书书犐犆犛８１．０４０．０１犙３４!#$%&’’()*犌犅／犜３８７１２—２０２０!#$%&’()*+,&-,犜犲狊狋犿犲狋犺狅犱犳狅狉狋犺犲狉犿犪犾犮狅狀犱狌犮狋犻狏犻狋狔狅犳狌犾狋狉犪狋犺犻狀犵犾犪狊狊—犎犲犪狋犳犾狅狑犿犲狋犺狅犱２０２００３３１./２０２１０２０１01’(+,-./012’()*3/0456./书书书前　　言　　本标准按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出的规则起草。本标准由中国建筑材料联合会提出。本标准由全国工业玻璃和特种玻璃标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ４４７）归口。本标准起草单位：北京工业大学、蚌埠中光电科技有限公司、佛山市质量和标准化研究院、中国建材检验认证集团股份有限公司、浙江西溪玻璃有限公司、蚌埠产品质量监督检验研究院、浙江星星科技股份有限公司、江西沃格光电股份有限公司、江苏铁锚玻璃股份有限公司、承德华富玻璃技术工程有限公司、彩虹显示器件股份有限公司。本标准主要起草人：田英良、曹志强、王为、张冲、杨柳慧、汤庆文、杜大艳、李俊杰、赵兴勇、王先玉、易伟华、张迅、王银茂、秦诚、曾召。Ⅰ犌犅／犜３８７１２—２０２０超薄玻璃导热系数试验方法热流法１　范围本标准规定了热流法测定超薄玻璃导热系数的术语和定义、试验装置、环境条件、试样要求、测试步骤、结果计算与表示、仪器校正、试验报告。本标准适用于超薄玻璃导热系数的试验。２　规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。ＧＢ／Ｔ５５９８　氧化铍瓷导热系数测定方法ＧＢ／Ｔ２１３８９　游标、带表和数显卡尺ＧＢ／Ｔ３４１７１　薄与超薄玻璃弯曲性能试验方法　三点弯曲法３　术语和定义ＧＢ／Ｔ５５９８和ＧＢ／Ｔ３４１７１界定的以及下列术语和定义适用于本文件。３．１超薄玻璃　狌犾狋狉犪狋犺犻狀犵犾犪狊狊厚度不大于１．１ｍｍ的平板玻璃制品。３．２导热系数　狋犺犲狉犿犪犾犮狅狀犱狌犮狋犻狏犻狋狔在单位面积上，由垂直此面方向的单位温度梯度引起的稳态热流的速率。在稳态导热条件下，以热流量的密度除以温度梯度表示。３．３热流法　犺犲犪狋犳犾狅狑犿犲狋犺狅犱将试样置于冷极和热极之间，因温差导致热量通过试样，根据已知物质厚度、导热系数、两端温差及端面面积，获得一维稳态热流量，从而计算出试样导热系数的方法。４　试验装置试验装置主要由加热源、冷极、热极、加压系统、冷却系统、热电偶等组成，如图１所示，试验装置的具体要求如下：ａ）　加热器采用导热系数较大的金属材料（推荐黄铜）加工而成，采用内热式结构，由数显温控表控温，为热极提供稳定的热源，温度偏差小于０．２℃；ｂ）　冷极和热极应为相同直径，且导热系数大于５０Ｗ／（ｍ·Ｋ）的金属材料，优选直径为３０ｍｍ～４０ｍｍ，表面应平整光滑；１犌犅／犜３８７１２—２０２０ｃ）　加压系统主要由压力传感器和电机组成，对试样进行加压作用，加压作用力０Ｎ～１０００Ｎ可调；ｄ）　冷却系统包括恒温水槽和冷却器，冷却器用黄铜加工而成，内有水槽，通过管道与外恒温水槽相连，利用外恒温水槽与冷却器的水循环，为冷极提供稳定的温度，温度偏差小于０．２℃；ｅ）　热电偶应为分度值０．１℃的热电偶，在冷极和热极上各放置２支热电偶，要求同极温度偏差不大于０．２℃，冷端应放入冰水混合物中（０℃）进行温度补偿。　　说明：１———加压系统；２———加热源；３———热极；４———试样；５———冷极；６———冷却系统；犱———试样厚度；犾１———热电偶１与热电偶２的距离；犾２———热电偶３和热电偶４的距离。图１　试验装置示意图５　环境条件环境温度为２０℃±５℃。６　试样要求６．１　试样制备试样制备要求如下：ａ）　在超薄玻璃原片上截取满足测试用同规格圆形或正方形玻璃小片，并且玻璃小片的直径或对角线长度与热极直径的偏差不大于１ｍｍ；ｂ）　使用符合ＧＢ／Ｔ２１３８９要求的游标卡尺测量玻璃小片厚度，计算叠加厚度大于２ｍｍ的玻璃小片数量；ｃ）　将玻璃小片进行清洗烘干，确保表面清洁；ｄ）　采用导热系数大于１．５Ｗ／（ｍ·Ｋ）的导热硅脂，将清洗后的玻璃小片进行逐层黏结叠加，玻璃小片间的导热硅脂应涂抹均匀；ｅ）　采用不小于２００Ｎ的压力对叠加后的试样进行压实，然后将试样边部溢出的导热硅脂擦拭２犌犅／犜３８７１２—２０２０干净；ｆ）　使用符合ＧＢ／Ｔ２１３８９要求的游标卡尺测量压实后的试样厚度，按１２０°旋转测量３次取平均值，记为犱，要求玻璃叠片之间的导热硅脂厚度不大于试样厚度犱的２０％。６．２　试样数量试样数量为３个。７　测试步骤７．１　试验准备试验准备步骤如下：ａ）　将所有热电偶的冷端插入冰水混合物中（０℃），进行冷端温度补偿；ｂ）　设置冷极温度，（２０±５）℃；ｃ）　设置热极温度，热极温度应大于冷极温度４０℃。７．２　试样放置将试样上下两面涂抹导热系数不小于１．５Ｗ／（ｍ·Ｋ）导热硅脂，试样上下两面的导热硅脂总厚度不大于０．１ｍｍ，然后将其放置在冷极和热极之间。７．３　试样测试对试样进行加压，作用力不小于２００Ｎ，开始测试，当达到热平衡时（每分钟波动小于０．１℃，视为热平衡），记录热极温度狋１、狋２和冷极温度狋３、狋４。８　结果计算与表示８．１　结果计算按式（１）分别计算３个玻璃试样的导热系数，分别记为λＳ１、λＳ２和λＳ３。λＳ＝犃Ｃ犃Ｓ×λＣ×［（狋１－狋２）×＋（狋３－狋４）×犾１］×犱犾１×犾２×（狋２－狋３）………………（１）　　式中：λＳ　　———测定样品的导热系数，单位为瓦每米开［Ｗ／（ｍ·Ｋ）］；λＣ———热极平均温度的导热系数，单位为瓦每米开［Ｗ／（ｍ·Ｋ）］；犃Ｃ———垂直于热流方向的热极截面积，单位为平方米（ｍ２）；犃Ｓ———垂直于热流方向的样品截面积，单位为平方米（ｍ２）；狋１和狋２———热电偶１和热电偶２的温度，单位为开（Ｋ）；狋３和狋４———热电偶３和热电偶４的温度，单位为开（Ｋ）；犱———样品的厚度，单位为米（ｍ）；犾１———热电偶１和热电偶２之间的距离，单位为米（ｍ）；犾２———热电偶３和热电偶４之间的距离，单位为米（ｍ）。８．２　结果表示按式（２）计算３个试样测量结果的平均值记为所测超薄玻璃导热系数λａ，保留至小数点后两位。犌犅／犜３８７１２—２０２０书书书犌犅／犜３８７１２—２０２０λａ＝（λＳ１＋λＳ２＋λＳ３）／３…………………………（２）　　式中：λａ———超薄玻璃导热系数测试结果，单位为瓦每米开［Ｗ／（ｍ·Ｋ）］；λＳ１———第一个试样测试结果，单位为瓦每米开［Ｗ／（ｍ·Ｋ）］；λＳ２———第二个试样测试结果，单位为瓦每米开［Ｗ／（ｍ·Ｋ）］；λＳ３———第三个试样测试结果，单位为瓦每米开［Ｗ／（ｍ·Ｋ）］。８．３　结果重复性若３个试样测量结果相对标准偏差不大于５％，则测试结果视为有效；若相对标准偏差大于５％，则重新制样和测试，直到符合偏差要求。９　仪器校正必要时，应采用已知导热系数的样品按７．１～７．３测试步骤对试验装置进行校正。１０　试验报告试验报告应至少包括以下内容：ａ）　依照的标准（本标准编号）；ｂ）　超薄玻璃种类；ｃ）　超薄玻璃原片厚度；ｄ）　试样参数（直径／方形尺寸、单片厚度、叠加片数、总厚度），试样数量；ｅ）　测试环境温度；ｆ）　热极表面平均温度、冷极表面平均温度；ｇ）　测试结果；ｈ）　检验人、审核人、日期；ｉ）　其他相关信息。０２０２—２１７８３犜／犅犌版权专有　侵权必究书号：１５５０６６·１６４６９１定价：　　１４．００元