中华人民共和国国家标准
GB/T 11108-2017代替GB/T111081989
硬质合金热扩散率的测定方法
Test method for thermal diffusivity of hardmetal
中国国家标准化管理委员会 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
前言
本标准由中国有色金属工业协会提出.
本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口.
本标准负责起草单位:中南大学粉末冶金研究院、株洲硬质合金集团有限公司、崇文章源钨业股份有限公司、深圳市注成科技股份有限公司.
本标准主要起草人:黄志锋、王守仁、郑灵芝、李惠芳、章秋霖、张越.
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
GB/T 111081989
硬质合金热扩散率的测定方法
1范围
本标准规定了硬质合金热扩散率的测定方法一-闪光法.
本标准适用于测定硬质合金的热扩散率.本标准也可适用于其他各向同性材料的热扩散率的测定.
2方法原理
2.1当试样的正面受到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,从面导致背面温度T升高,并达到了最大值T.,见图1.
图1试样背面温度与时间关系
2.2根据不稳定导热理论,试样的热扩散率可按式(1)~式(5)求得:
(2)
(5)
3符号及定义
本标准中涉及的符号和定义见表1.
表1符号及定义
符号 定义 单位试样背面温度达到最大温度一半T:所需的时间L 试样厚度 me 试样的热扩散率 m²/s对应于时间的温度 KT 对应于时间的温度 K: 引人量
4试验仪器
4.1热物性综合测试仪
4.1.1结构示意图
该仅器结构示意图如图2所示.
图2热物性综合测试仪结构示意图
4.1.2主要部件
4.1.2.1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12 mm.
4.1.2.2加热炉
炉温可调,最高温度不低于1300K,精度不低于土1K.
4.1.2.3温度传感器
热电偶或红外测温元件,精度不低于士1K.
4.1.2.4放大器
高倍、高信噪比、高保真度直流放大器.
4.1.2.5微机系统
用微机系统实现对实验数据的采集、运算、显示、打印和储存.
4.2测量工具
用以测量试样尺寸的千分尺和测量平行度的百分表,其精度不低于0.01mm.
5试样制备
5.1采用直径为10mm~13mm,厚度为3mm~4mm的圆形横截面试样.可为机加工或烧结态5.2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.对于钨钻硬质合金,其中钻含量较低 试样.或者试验温度较低的试样,其厚度应取4mm左右;反之,应取较小值.对于含碳化钮、碳化、碳化钒及碳化钛的硬质合金,因其热扩散率较小,故其厚度取3mm左右即可.5.3试样表面应平整,其平行度应不大于0.05mm.不允许有表面缺陷如砂眼、划痕、条纹等.用千分5.4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,所用材料的热扩散率及导热 尺测量试样圆周均匀分布的4个点处的厚度,取其平均值.系数应尽可能小,
6测定步骤
6.1在测试之前,可用非常薄的、均匀的石墨或者其他高辐射率材料对试样的两个表面进行涂层处理(涂层厚度不大于0.01mm),来提高试样吸收能量的能力,对于高反光率的试样,此法效果更加显著.6.2调整激光系统,以获得强度分布均匀、直径不小于12mm的光束.调整激光能量,使试样背面湿6.3调整样品架,使试样与激光束同心. 升在3K~8K范围内.6.4在测定每批试样前,应先用标准样品进行测试,测得的热扩散率应与标准值偏差不大于士5%.6.5合理选择微机采样时间间隔及点数,以保证所得曲线的整个延续时间不小于,的6倍.6.6安装好被测试样,调整加热炉至所需温度,进行热扩散率的测试.6.7微机系统自动计算所测试样的热扩散率.
7试验报告
试验报告应包括以下内容:
a)本标准编号:b)试样名称、试样尺寸;c)试验温度;d)试验仪器:e)所用计算公式: f)所得结果;g)本标准未作规定的操作;h)可能影响结果的任何现象及分析.