行业标准：GB-T11108-1989 硬质合金热扩散率的测定方法.pdf

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1、中华人民共和国国家标准硬质合金热扩散率的测定方法GB1110吕一:1F:Testmethodforthermaldiffusivityofhardmetal(carbide)1主题内容与适用范围本标准规定了硬质合金热扩散率的测定方法—闪光法。本标准适用于测定硬质合金的热扩散率。本标准原则上也适用于其他材料的热扩散率的测定。2方法原理当试样的E而受一光脉冲瞬间均匀照射后，其所吸收的光能迅速转化为热能，并向背面扩散，以而导致背面温度T随时间t的增长而升高，并达到最本值Tm，见图1。-︷一/r二一2一︸了功一川门一图1试样背面温升与时间关系根据不稳定导热理论，试样的热扩散率可山式(曰或式(6)求得

2、:T]1+2E(一1)"exp(一n'w,)一兀二—···············。。······4····，‘二(1)1+22(一l"exp(一。2u,,)切-a'at1/L2(2)阴='T2at21L2(3)t二0.98t(4)t2=1.71气””““‘”‘·‘·’‘·‘·“‘⋯.”’⋯‘·‘”‘’·············⋯⋯(5)中国有色金属工业总公司1989-02-23批准1990--03-01实施GB11108-89a=0.1388L'It(6)式中:t—试样背面温升达到最大温升」半所需的时间S;—试样厚度，cm;a—试样的热扩散率.cm25;几—对应于时间t;的温升，K;T2—

3、对应于时间12的温升，Ke注:当应用式(6)测定高温热扩散率时，应进行热损修if-.试验仪器1热物性综合测试仪:一1.1该仪器结构原理如图2所示。图2热物性综合测试仪结构原理3.1.2士要部件:3.1.2.1固体脉冲激光器:激光脉冲宽度小于1ms,激光输出能量可调，最大脉冲能量不小于50j,激光束直径不小于12mmo3.1.2.2加热炉:炉温可调，最高温度不低于1300Ka3.1.2.3温度传感器:热电偶或红外测温元件。3.1.2.4放大器:高倍、高信噪比、高保真度直流放大器。3.1.2.5微机系统或示波器:用微机系统实现对实验数据的采集、运算、显示、打印和储存。也可应用示波器记录实验曲线，

4、再经人兀计算求得热扩散率。3.2小型点焊机用以将热电偶丝焊至试样背面。3.3干分卜尺用以测量试样尺寸，其精度为0.01m-.4试样制备4.1试样可用下述的方法制备，其成分和组织结构应与相应产品相同。东1.1采用与产品相同配方和艺制备。4.1.2通过加工产品直接获取。4.试样的直径为lomm,试样厚度应按厚度与热扩散率的平方根成正比的关系选择。对钨钻硬质合金其厚度为3一4mm，对其中钻含量较低或实验温度较低的试样，其厚度应取较大值;反之，应取较小值。4.3试样表面应平整，其厚度不均应不大于士。.05mm。用千分卡尺测量沿试样圆周均匀分布的四个点处的厚度，取其平均值。二4试样背面温升用直径不大于

5、0.1mm的热电偶进行测量。两个热偶丝应分别独立地焊在试样背面中心部位，两丝间距约1mm，在保证具有足够的焊接强度前提「，应使焊点尽可能小。4.5为减少在测试中试样的热损，样品架与试样的接触面积应尽可能小，所用材料的热扩一散率及导热系数应小于试样的热扩散率和导热系数。GB11108一895测定步骤5.1调整激光系统，以获得强度分布均匀、直径不小J二-12mm的光束。调整激光能趾，使试样背ft]温升在3一8K范围内。5.2调整样品架，使试样与激光束同心。5.3在测定每批试样前，应先用标准样品进行测试，所测得的热扩散率应与标准值相同。5.4合理选择计算机采样时}助司隔及点数，以保证所得曲线的整个

6、延续时}ijl不小}犯的6佑5.5测出室温实验曲线4t}处的温升，如果其值不小于最大温升T=的95%,,则仪器I作d'x,否则要重新调整仪器，并再次进行试验，直至获得正确有效的曲线，方可进行卜步测试。5.6安装好被测试样，调整加热炉至所需温度，进行热扩散率的A9试。5.7微机系统可白动显示打印所测试样的热扩散率。如用示波器，则需对所得实脸曲线通过人_r处理与训算获得热扩散率数据。6校准6.1按本标准5.3条进行测定。所得结果与标准样品推荐值的偏差应不大于士5%o6.2标准样品山国家技术监督部门认可。7试验报告试验报告应包括以下内容:a.本标准编号;h.试样名称及编号;c.试验口期;d.试验温

7、度;e.试样尺」一;f.所用仪器型号;9.所用计算公式;h.试验结果;1.本标准未作规定的操作;J"可能影响结果的任何现象的细节。附加说明:本标准由中国有色金属工业总公司标准计量研究所提出。木标准由巾南工业大学粉末冶金研究所负责起草。本标准主要起草人薛健、张立。