GB/T 36133-2018 耐火材料 导热系数试验方法(铂电阻温度计法)

ICS81.080

Q40OB

中华人民共和国国家标准

GB/T36133—2018

耐火材料

导热系数试验方法（钳电阻温度计法）

Refractorymaterials——Determinationofthermalconductivity

(Platinumresistancethermometermethod)

2018-05-14发2019-04-01实施

发

GB/T36133—2018

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本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本标准由全国耐火材料标准化技术委员会(SAC/TC193)提出并归口。

本标准起草单位:武汉科技大学、宜兴摩根热陶瓷有限公司、中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公

司、湖北省耐火材料产品质量监督检验站。

本标准主要起草人:尹玉成、李亦韦、朱青友、殷波、白晨、刘志强、彭西高、葛山。

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GB/T36133—2018

耐火材料

导热系数试验方法（钳电阻温度计法）

1范围

本标准规定了钳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°C,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/T4513.5不定形耐火材料第5部分：试样制备和预处理

GB/T5977电阻温度计用钳丝

GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB/T17911耐火纤维制品试验方法

GB/T31057.1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钳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钳丝热线电阻增加值和对应的吋间变

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。

1

GB/T36133—2018

说明:

1——试件；6分流器；

2——热线；7——电源；

3——加热炉；8——数据记录系统;

4热电偶;9——计算机。

5断电器;

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230mmX114mmX75mm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°C，试件任意两点间的温差不大于

10°C,热线升温步骤开始前15mi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°C。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。应由钳或钳铐丝组成，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~10A（0V~50V）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0.15W-18.75W。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-吋间记录设备的灵敏度应至少应能达到：0.2MV/mm,

或者测温分辨率达到0.01°C,吋间测试分辨率短于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）。

2

GB/T36133—2018

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钳丝。热线钳丝的技术要求与其温度系数的

测定方法参照标准GB/T5977进行。钳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。

2——上部试样；

3——热线；

4——测阻引线。

图2热线的布置

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GB/T36133—2018

4.2游标卡尺

分度值不大于0.05mmo

4.3天平

分度值为0.1go

4.4电热干燥箱

控温110°C+5°C0

4.5测厚比较计或针形测厚计

测量耐火纤维制品时使用。符合GB/T17911的规定。

5选样和制样

5.1耐火砖

选择2块结构和密度均匀的直形砖或相同尺寸的试样，组成试件。选取单个试样的最小尺寸为

200mmX100mmX50mm,推荐尺寸为230mmX114mmX65mm或者230mmX114mmX

75mm。热线测量架放置在两块紧密接触的试样中心位置。在上下两块试样的接触而各加工出一个台

阶，以埋置热线，如图2所示。

为了确保试样与热线紧密接触，试样台阶的最大高度应不大于0.8mm,并确保其最小高度不小于

所使用热线的直径。为保证试件不晃动，两个台阶的平均高度误差应在0.1mm之内。另外，上下试样

接触表面的平整度应当不大于0.1mm/100mmo台阶加工好后，将两块试样合在一起，使两个台阶相

互吻合，摇动试件检测其是否晃动，不晃动即为合格。在台阶高度和紧密接触面的平整度都达到要求

后，在一块试样的台阶上刻上测阻引线槽。为使热线和测阻引线的焊点相匹配，可用工具在放置焊点处

凿坑进行修饰。

5.2耐火浇注料

依照GB/T4513.5制备耐火浇注料。可将耐火浇注料的浇注块按照5.1的规定切成符合尺寸要求

的试样，或采用特殊模具直接成型出符合5.1要求的试样。使用一次性热线架时，可将其直接浇注在试