"ГОСТ 23630.2-79. Пластмассы. Метод определения теплопроводности"
(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 16.05.1979 N 1735)

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16 мая 1979 г. N 1735 срок введения установлен с 01.07.1981 до 01.07.1986.

Настоящий стандарт распространяется на пластмассы с теплопроводностью от 0,1 до 5 Вт/мК и устанавливает метод определения теплопроводности в интервале температур от минус 100 до плюс 400 °C (от 173 до 673 К).

Стандарт не распространяется на ячеистые пластмассы с размером ячеек более 0,1 мм и на пластмассы, размягчающиеся или подвергающиеся деструкции в пределах температур измерения.

Сущность метода состоит в измерении теплового сопротивления образца при монотонном режиме нагрева его при заданных значениях температур испытания.

1.1. Отбор проб, режим и способ изготовления образцов должны быть указаны в нормативно-технической документации на пластмассу.

1.2. Образец для испытания должен быть в форме диска диаметром 15 мм, высотой от 0,5 до 5 мм (черт. 1).

Высоту образца (h) выбирают в зависимости от ожидаемого значения коэффициента теплопроводности () из таблицы.

1.3. Для испытания берут не менее трех образцов.

2.1. Аппаратура, материалы, реактивы по ГОСТ 23630.1-79 разд. 2. При этом применяют:

прибор ИТ--400 (черт. 2 - 3), основой которого является калориметр;

образец диаметром 15 +/- 0,3, высотой 5 +/- 0,1 мм из меди марки по ГОСТ 859-78 (СТ СЭВ 226-75) для градуировки прибора (см. обязательное Приложение 1, 3);

образцовые меры теплопроводности из кварцевого оптического стекла марки КВ по ГОСТ 15130-69 или полиметилметакрилата для поверки прибора (см. обязательное Приложение 2, 3).

3.1. Образец взвешивают с погрешностью не более 0,001 г, измеряют высоту и диаметр образца с погрешностью не более 0,01 мм.

3.2. Контактные поверхности образца, основания и стержня (см. черт. 3) протирают бензином (спиртом), затем на них наносят тонкий слой кремнийорганической жидкости марки ПФМС-4, если в нормативно-технической документации на пластмассу нет иных указаний.

3.3. Испытуемый образец устанавливают в прибор на тепломер, затем опускают стержень, прижимая его прижимом и пружиной и закрывают калориметр.

4.1. Проведение испытания по ГОСТ 23630.1-79, разд. 4. При этом металлическое ядро калориметра состоит из нагревательного блока, основания, тепломера, стержня из меди и адиабатной оболочки (см. черт. 3). При нагреве через каждые 25 °C (температура стержня) измеряют перепады температуры на образце и на тепломере, пропорциональные числу делений шкалы гальванометра.

5.1. Теплопроводность образцов () в Вт/мК для каждой температуры вычисляют по формуле

где h - высота образца, м;

- тепловое сопротивление образца, м2 x К/Вт;

- поправка на тепловое расширение образца, которую вычисляют по формуле

где - справочное значение коэффициента линейного теплового расширения, град;

- температурный интервал испытания, °К.

5.2. Тепловое сопротивление образца () вычисляют по формуле

где S - площадь поперечного сечения, м2;

- поправка, учитывающая тепловое сопротивление контактов и определяемая из градуировки прибора (см. обязательное Приложение 1);

- перепад температуры на образце, число делений шкалы гальванометра;

- перепад температуры на тепломере, число делений шкалы гальванометра;

- коэффициент пропорциональности, характеризующий эффективную тепловую проводимость рабочего слоя тепломера, определяемый из градуировки прибора (см. обязательное Приложение 1);

- поправка на теплоемкость образца.

5.3. Поправку на теплоемкость () вычисляют по формуле

где - удельная теплоемкость образца, Дж/кг x К;

- удельная теплоемкость стержня, Дж/кг x К;

- масса образца, кг;

- масса стержня, кг.

5.4. Температуру () в градусах Цельсия, к которой относят измеренное значение теплопроводности, вычисляют по формуле

где - температура стержня, °К;

- температурный коэффициент термопары, °К/мВ;

- чувствительность гальванометра, мВ/делений;

- показания гальванометра (деления шкалы).

Пример лабораторной записи указан в рекомендуемом Приложении 4.

5.5. За результат испытания принимают среднее арифметическое значение теплопроводности не менее чем трех образцов, допускаемое расхождение между которыми должно быть указано в нормативно-технической документации на пластмассу.

5.6. Результаты испытаний записывают в протокол, который должен содержать следующие данные:

наименование и марку материала;

способ и режим изготовления образцов;

значение теплопроводности при соответствующих температурах испытания в измеренном интервале температур;

дату испытания;

обозначение настоящего стандарта.

1. При градуировке определяют постоянные прибора:

- тепловую проводимость тепломера, Вт/К;

- поправку, учитывающую контактное тепловое сопротивление образца, заделки термопар, динамические погрешности и неидентичность градуировки термопар, К/Вт.

2. В соответствии с настоящим стандартом проводят не менее пяти определений с образцовой мерой из кварцевого оптического стекла марки КВ по ГОСТ 15130-69 или полиметилметакрилата. Тепловую проводимость тепломера () вычисляют по формуле

где h - высота образцовой меры, м;

S - площадь поперечного сечения образцовой меры, м2;

- коэффициент теплопроводности образцовой меры, измеренный при испытании, Вт/мК;

- перепад температуры на образце, число делений шкалы гальванометра;

- перепад температуры на тепломере, число делений шкалы гальванометра;

- поправка на теплоемкость образца.

За результат принимают среднее арифметическое значение не менее чем из пяти определений.

3. В соответствии с настоящим стандартом проводят не менее пяти определений с образцом из меди марки , покрытым кремнийорганической жидкостью ПФМС-4. Поправку на контактное тепловое сопротивление образца () вычисляют по формуле

где - высота образца из меди, м;

- коэффициент теплопроводности меди, Вт/мК.

За результат принимают среднее арифметическое значение не менее чем пяти определений.

4. Тепловую проводимость тепломера () уточняют с учетом среднего значения () по формулам

Поверка прибора в соответствии с обязательным Приложением 2 ГОСТ 23630.1-79, при этом в расчетные формулы подставляют значения теплопроводности соответствующих образцовых мер.