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DB32∕T_3596-2019石墨烯材料热扩散系数及导热系数的测定闪光法PDF

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内容简介
ICS 65.020.40 B 61 DB32 江苏省地方标准 DB32/T 3596—2019 石墨烯材料 热扩散系数及导热系数的测定 闪光法 Graphene materials Determination of thermal diffusivity and thermal conductivity Flash method 2019 - 04 - 08发布 2019 - 04 -30实施 江苏省市场监督管理局 发布 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由江苏省特种设备安全监督检验研究院(国家石墨烯产品质量监督检验中心(江苏))提出。 本标准由江苏省石墨烯检测技术标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:江苏省特种设备安全监督检验研究院(国家石墨烯产品质量监督检验中心(江 苏))、泰州巨纳新能源有限公司、无锡智润检测科技发展有限公司、无锡市质量和标准化研究中心、 耐驰科学仪器(商贸)有限公司、河海大学、无锡市惠诚石墨烯技术应用有限公司、无锡杰纳森科技有 限公司、无锡朴道园农业科技有限公司。 本标准起草人:王勤生、金玲、刘峥、区炳显、梁铮、李佳、周延、黄华杰、屈晓兰、丁荣、秦 继恩、梁如江。 石墨烯材料 热扩散系数及导热系数的测定 闪光法 1 范围 本标准规定了闪光法测定石墨烯材料热扩散系数的方法及导热系数的计算方法。 本标准适用于测试温度在20 ℃~400 ℃范围内、热扩散系数在10-7 m2/s~10-3 m2/s范围内,石墨 烯材料及其复合材料薄膜的热扩散系数的测试和导热系数的计算。 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,仅所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 19466.4-2016 塑料 差示扫描量热法(DSC) 第4部分:比热容的测定 GB/T 22588-2008 闪光法测量热扩散系数或导热系数 GB/T 24586-2009 铁矿石表观密度、真密度和孔隙率的测定 3 术语、定义和符号 3.1 热扩散系数 thermal diffusivity 表征物体被加热或冷却时,物体内部各部分温度趋于均匀一致的能力。单位为平方米每秒(m2/s)。 3.2 导热系数 thermal conductivity 单位时间内在单位温度梯度下沿热流方向通过材料单位面积传递的热量。单位为瓦每米开尔文 [W/(mK)]。 . 3.3 本标准采用的相关符号及其单位 L——试样的厚度,单位为米(m); t1/2——半升温时间,即背面温度升高至最大值一半的时间,单位为秒(s); Cp ——比热容,单位为焦每千克开尔文[J/(kgK)]; ρ——密度,单位为千克每立方米(kg/m3); α——热扩散系数,单位为平方米每秒(m2/s); λ——导热系数,单位为瓦每米开尔文[W/(mK)] ; t——响应时间,单位为秒(s); T——温度,单位为开尔文(K); β——达到最高强度所需的脉冲持续时间分数; K1,K2——基于β的常数; △t5——T(5t1/2)/ T(t1/2) △t10——T(10t1/2)/ T(t1/2) △Tmax——最高温度与基线的差值,单位为开尔文(K); ——脉冲持续时间; . x——上升百分比; R——比率。 4 测量原理 4.1 热扩散系数 在绝热状态和一定温度下,激光源在瞬间发射一束脉冲,均匀照射在试样的下表面,使其表层吸收 能量后温度瞬时升高。此表面作为热端将能量以一维热传导方式向冷端(上表面)传播。用红外检测器 连续测量试样上表面中心部位的相应升温过程,得到温度T随时间t的变化关系及试样上表面温度升高到 最大值TM的一半时所需要的时间t1/2(半升温时间),根据Fourier传热方程计算材料的热扩散系数,见 式(1)。 .................................. (1) 2/12/13879.0tL.. 4.2 导热系数 根据热扩散系数、密度及比热容可按式(2)计