1 范围

      本标准规定了铂电阻温度计法测定耐火材料导热系数的原理、设备、试样、安装、试验步骤、结果计算及试验报告。

      本标准适用于不含碳、不导电及导热系数不大于15W/（m·K）的耐火材料导热系数的测定。

      注1：本标准的测试温度范围为室温到1500℃，测试温度上限也取决于材料使用极限温度，或耐火材料成为导体的温度。

      注2：一般对于非均质材料较难得出精确的测试值，尤其是含纤维的材料。用本方法对这些材料进行试验时，需经有关方协商一致。

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/T 4513.5 不定形耐火材料 第5部分：试样制备和预处理

      GB/T 5977 电阻温度计用铂丝

      GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

      GB/T 17911 耐火纤维制品试验方法

      GB/T 31057.1 颗粒材料 物理性能测试 第1部分：松装密度的测量

3 原理

      对两块耐火试样组成的试件之间的纯铂丝热线施加恒定功率，热线升温的速率取决于热流从热线传到试件恒温部分的速率。测量试件正中心部分测阻引线之间的铂丝热线电阻增加值和对应的时间变化，从而得出准确的热线升温速率。根据热线升温速率和输入功率，用傅立叶公式计算出导热系数。

4 设备

4.1 测量装置

4.1.1 设备示意图

      测量装置示意图如图1所示。

      说明：

      1——试件；

      2——热线；

      3——加热炉；

      4——热电偶：

      5——断电器；

      6——分流器；

      7——电源；

      8——数据记录系统；

      9——计算机。

图1 测量装置示意图

4.1.2 加热炉

      加热炉的加热室应能容纳2块230mm×114mm×75mm的直形砖，并应在底部设置两个支撑架，使试件均匀受热。加热炉在每个测试温度点的温度控制到±5℃，试件任意两点间的温差不大于10℃。热线升温步骤开始前15min内应保持温度稳定，恒温期间试件外侧热电偶所测得温度值波动不应大于±0.5℃。另外，应在炉墙上设置四个孔，放置四根空心氧化铝保护管。保护管中分别埋设两根热线升温引线和与两根测阻引线。孔与孔之间应保持一定的间距，以减少升温过程中的导电性。

4.1.3 热电偶

      用于测量试件外侧的温度。应由铂或铂铑丝组成，并与最终试验温度相匹配。

4.1.4 热线升温系统

      热线升温系统包括交流电源、分流器与断电器。产生0A～10 A（0V～50 V）的稳定电流。热线加热应当使用稳定的交流电，测试功率应当在1W/m至125W/m之间，这等同于在150mm的测阻引线之间的热线功率为0.15 W～18.75 W。本系统还应具备测量电流与压降的装置，其满量程精度应达到±0.5％。

4.1.5 数据记录系统

      数据记录系统包括直流电源、数字电压表、程序记录仪、继电器、分流器。为了测量热线的电阻值变化，需要使用较低（比如100mA）的恒定直流电流叠加于热线交流升温电流之上。记录测阻引线之间热线段的直流电压降以计算出热线温度变化。由于测量时热线电阻的变化率仅为其绝对电阻值的百万分之一，需要使用分辨率足够高的数据记录系统。程序化的数字电压表应能自动变换量程、自动校验，数字分辨率为6％（即精度达到六位半）。温度——时间记录设备的灵敏度应至少应能达到：0.2μV/mm，或者测温分辨率达到0.01℃，时间测试分辨率短于0.5s。

4.1.6 计算机

      能控制数据记录系统与热线升温系统，采集和分析试验结果（附带IEEE元器件并具有顺序文件编号功能）。

4.1.7 热线测量架（可重复使用的试验导线）

      如图2所示，热线测量架由一条至少300mm长的热线和两条中心间距大约150mm的垂直测阻引线组成。为确保测量准确，热线和垂直测阻引线采用纯铂丝。热线铂丝的技术要求与其温度系数的测定方法参照标准GB/T 5977进行。铂合金丝仅可用于连接热线测量架与外部的升温电路和测阻电路。热线与测阻引线可通过氧化铝空心管和安装在炉边的有隔热保护的接线盒分别连接热线升温系统与数据记录系统。热线直径在0.3mm～0.5mm之间。推荐测阻引线的径向截面积小于热线的一半，也可与热线的直径相同。热线测量架外部的加热电流引线至少与热线的直径相同。热线测量架的制作方法是采用微炬焊、电弧焊或电弧冲压焊将测阻引线与热线焊接，焊点成珠状，且尽可能小。焊接点需平直，使测阻引线垂直于主线，焊点接头排成T形。

      说明：

      1——下部试样；

      2——上部试样；

      3——热线；

      4——测阻引线。

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