本标准代替GB/T 10294-1988《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法》。本标准规定了使用防护热板装置测定板状试件稳态传热性质的方法以及传热性质的计算。本方法是测量传热性质的绝对法或仲裁法，只需要测量尺寸、温度和电功率。符合本标准试验方法的报告，试件的热阻不应小于0.1m2·K/W，且厚度不超过1.7.4的要求。试件的热阻下限可以低到0.02m2·K/W，但不一定在全部范围内达到1.5.3所述的准确度。如果试件仅满足1.8.1的要求，试验结果表示试件的热导率和热阻或传递系数。如果试件满足1.8.2的要求，试验结果可表示被测试件的平均可测导热系数。如果试件满足1.8.3的要求，试验结果可表示被测材料的导热系数或表观导热系数。本标准与ＧＢ／Ｔ１０２９４—１９８８相比主要变化如下：———增加了引言；———增加了热均质材料、热各向同性体、试件的平均导热系数、试件的热传递系数、材料的表观导热系数、稳态传热性质、室内温度、操作者、数据使用者、装置设计者等定义；———增加了更为详细的符号和单位汇总表(见1.4)；———增加了影响传热性质的因素(见1.5.1)；———在原理中归纳了装置、构造和测试参数(见1.6)；———归纳了由于装置产生的限制(见1.7)；———归纳了由于试件产生的限制(见1.8)；———增加了热电偶用于测量21K～170K的温度时，标准误差的限制(见2.1.4.1.4)；———增加了热电偶的连接形式及其产生的测量误差(见2.1.4.1.2)；———增加了厚度测量的详细方法(见2.1.4.2)；———增加了对热电偶的连接方式的说明(见2.1.4.1.2)；———增加了在设计流体冷却的金属板时应注意的问题(见2.1.2)；———说明平整度测定的最小值为25μｍ(见2.4.1)；———增加了测定与温差的关系(见3.4.3)；———测定报告有所细化，如“对于在试件和装置面板间插入薄片材料或者使用了水汽密封袋的试验，在测定报告中应标明的参数(见3.6.14)”；———增列了本标准阐述的装置性能和试验条件的极限数值(见附录Ａ)；———根据经验给出了对E型和E型热电偶建议的(专用级)误差极限(见表B.1)；———增加了保护型热电偶的推荐使用温度上限(见表B.2)；———实验室环境的条件发生变化，7.2.2第二段中“293±1K”改为“296±1K”；———增加了附录NA。 GB/T 10294-2008 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法 GB/T10294-2008 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS 91. 120. 10
中华人民共和国国家标准
GB/T 10294—2008/ISO 8302:1991代替GB/T10294—1988
绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法
Thermal insulation-Determination of steady-state thermal resistance andrelated properties-Guarded hot plate apparatus(ISO 8302.1991.IDT)
2008-06-30发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2009-04-01实施
GB/T 10294—2008/1SO 8302:1991本标推等同采用I508302：1991绝热——稳态热阻及有关特性的测定——防护热板法》（英文版）。本标谁代替GB/T102941988《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防扩热板法》。本标推与GB/T10294—1988相比主要变化如下，增加了引言：
增加了热均质材料、热各向问性体，试价的平均导热系数，试件的热传逆系数、材料的装观导热系数、稳态传热性质、室内温度、操作者、数据使用者、装置设计者等定义；-增加了更为详细的符号和单位汇总表（见1.4)；-增加了影响传热性质的因素（见1.5.1)在原理中归纳了装置，构造和测试参数（见1.6)；纳了由于装置产生的限制（见1.7)；归纳了由于试件产生的限制（见1.8)！增加了热电偶用于测量21K~170K的温度时，标准误差的限制(见2.1.4.1.4)；增加了热电偶的连接形式及其产生的测量误差（见2.1.4.1.2)增加了厚度测量的详细方法（见2.1.4.2)；增加了对热电偶的连接方式的说明（见2.1，4.1.2）增如了在设计流体冷却的金属板时应注意的向题见21.2)说明平整度测定的最小值为25m(见2.4.1);增加了测定与温差的关系（见3.4.3);测定报告有所细化，如“对于在试件和装置面板间插入薄片材料或者使用了水汽密封袋的试验，在测定报告中应标明的参数见3.6.11)\，增列了本标确阐述的装登性能和试验条件的极限数值(见附录A)+根据经验给出了对E型和T型热电偶建议的(专用缓）误差极限（见表B.1)；增加了保护型热电偶的推使用温度上限（见表B.2)；实验室环境的件发生变化，7.2.2第二段中\293土1K改为“296K土1K”增加了附录 NA。
本标准的附录 A为规范性附录,附录B,附录 C,附录 D和附录 NA为资料性录。请注意本标谁的某些内容有可能涉及专利，本标准的发布机构不应承担识别这些专利的责任。本标汇由中国建筑材料工业联介会提山，本标准由全国绝热材料标准化技术委员会（SAC/TC191)归口。本标负责起兑单危，南京玻瑙红维研筑设计院不标谁主要起草人：张游、曹声、王佳庆，王玉梅，葛敦世、曾片全、戚钢。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T10294—1988。
GB/T10294—2008/IS0 8302:19910.1标准结构
小标推分为二个节节，叙述了使用和设计防护热板装置所需要的所有信息：1概述，
2装置和误差分析；
3试验过。
操作若以试验为日的，川能仅注意第3章，但为了得到准确的结果，操作者还础要熟悉另外两章，他必须对概述有较深刻的认识。第2章直接针对装置的设计者，但为了制造出好的装置，他也要关注其他两章。这样，木标准方法将会较好地达到月的。0.2传热与测量的性质
大部分传热性质的试验是针对低密度的多孔材料进行的。在这种情况下，材料内部的真实传热说可能包含射、固相和气相热传导和（在某些情况的）对流传热三种方式的复杂组合，以及它们的交万作用和传质（无其是合视材料）。对于这些材料通过测量热流量，温度差及尺寸，利用公式计算得到的试件的传热性质（常误称为导势系数），叫能并不是材料月身的固有性质。根帮IS09288，该性能应被称作-传递系数，因为它可能快于测试条件（传理系数在其他地方常被称为表观导热系数惑有效导感系数）。在相同的测试平均温度下，传递系数可能在很人程度上取决于试件的厚度或温差，辐射传热是传递系数受试件厚度影响的首要因素。因此，不仅材料本身性质会影响试验结果，而且与试件接触的表面的热辐射特性亦会影响试验结果。辐射传热还导敏传递系数与温度差有关。当温差超过限是的范围时，各和材料及各利测试平均温度的这影响可用实验检测。因此，当同时提供接触表面的辐射特性时，热阻就能较好地描述试件的热性能。当试件中存在有对流的可能性时（如低温下轻质的矿物棉材料），装置的向，试件的厚度，温差等都可影响传递系数和热阻，对于这种情况，虽然在第3章试验过程中未包括这些试验条件的细节，也至少要详尽描述试件的儿何形状和边界条件。另外，评估测量结果时，尤其在实际应用测量结果时应有足够的相关知识。在测量过程中试件含凝量对传热的影响也是一个复杂的闪素。因此，干燥试件仅需根据标准程序进行试验。对含湿材料的试验，需有其他注意享项，术标雅不包括这些内容。当按本标准方法确定的传热性质用于预测实际使用情况下的特定材料的热品质时，尽管其他因素如施工工艺会产生影响，但对所提及的物理原理的知识也是极为重要的。0.3所需背景
为了役到正确的结果，防护热板装置的设和正确的操作，以及试验结果的解释足一项复杂的工作，需要格外引起注意。建议防扩热板装置的设计者操作者,试验结果的使用者应对被评估的材料、产品和系统内的传热机理应有完整的知识，并有关的电气和温度测量经验，特别是对弱电信号测量有定的了解。也应具备良好的实验室实践技能。设计若，操作若和数据的使爪若对上述各领域知识要求的深度可能不同。0.4设计,尺寸和国家标准
世界各地存在着很多不同的符合各自国家标准的防护热板装置设计，并且不断研究、发展以提高设GB/T10294—2008/ISO8302:1991备和测呆技术。因此，要求种特定设计战尺寸的装背是不实际的，儿其是总体要求而能相差很大时。0.5指南
由于发现不同形式的装骨得到可比教的结果，本标准给新装置的设计者提供的温度和几何尺寸的范因都足够大。建议新装晋的设计行细阅读附求卫中参考文献。在新装晋完工后，建议采用现有的、热阻不同的一种或多种参考材料进行试验。为了获役雅确结果，本标摧仅对设计和操作防扩热极装置提出必需的强制性要求附录A列出了本标罹阐述的装置性能和试验条件的极限数值。本标推还包含推荐的操作程序和实践知识，以及建议的试件尺寸，这些会提高一般测量水平，有助丁政普实验室间对比和合作测量程序。1概述
1.1范围
GB/T 10294—2008/ISO 8302:1991绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法
本标准规定使用防护热板装置测定板状试件稳态传热性质的方法以及传热性质的计算。本方法是测量传热性质的绝对法或仲裁法，只需要测量尺寸，温度和电功率，符合本标准试验方法的报告,试件的热阴不应小于0.1 m·K/W,F厚度不超过 1.7. 4的要求，试件的热阻下限可以低到0.021-K/W，1不定在企部范国内达到1.5.3所述的准确度，如果试件仅满足1.8.1的要求，试验结果表示试件的热导率和然阻或传逊系数，灿果试满足1.8.2的要求，验绪果可表示被测价的平可测导热系数。如果试件满足1.8.3的要求，试验绪果可表示被测材料的导热系数或表观导热系数。1.2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版木，凡是不江日期的引用文件，其最新版本适用」本标准。TSO 7345 : 1987
ISO 9229:1991
ISO 9251:1987
ISO 9288:1989
TSO 9346: 1987
1.3术语、定文、符号和单位
物埋呆和定义
材料、产品和体系—
一词汇
传热条件和材料性能——间汇
辐射传热
物理量和定义
物坤和楚义
IS( 7345或TSO 925[确立的以及下列术语和定义适用」本标准物理量
热流量
热疏察度
热导率
导热系数\
热阻系数
孔欧率
局部孔欧率
m2-K/W
W/(tn - K)
m·K/W
1）某些情说下，可能需要老虑证差被热流量除，没有特殊的符号来表示此物理量，有时也被称为阳值。2）在大多数情况下，和grad\的方向不同(不是巾单一常数确定,而是巾常数矩阵确定）。此外，试件内部位置变化、温度变化以及时间变化都会引起导热系数的变化多孔体 porous mediun
均质体homogeneousmedium
均质多孔体homogeneousporousmedium1
GB/T 10294—2008/1SO 8302:1991非均质体heterogeneous mediutn各问同性体isotropiemedium
各向异性体anigotropicmedium
稳定体stahlemedium
热均质体thermally homogeneous medium导热系数（入）不是物体内部位置的函数，但可以是力向、时间和温度的函数。1.3.2
热的各向同性体thermallyisoropiemedium导热系数(>)不是方向的函数，但可以是物体内部位置、时间和温度的函数，每一点的<）由单一的人值确定。
热稳定体thermally stable medium导热系数或(1)不是时间的函数，但可以是物体内的坐标、温度和方向的函数。1.3.4
试件的平均导热系数nean thermal conductivity of a specimen山热均质和各向同性（或具有垂直于表面的称轴的各向异性）的、在测益的精度和测益时间内是热稳定的、且导热系数入战（）为带数（成与温度成线性函数关系）的材料制成由两个平行的等温表面和与表面垂直的边缘形成的板状物体，在边缘绝热的边界条件下，在稳定状态下确定的传热性质。1.3.5
试件的传递系数transfer factor of. a specimen传递系数 T-一景,单位为 W/(m·K)。它取决于试验条件,表征试件与传导和辑射复合传热ATR
的关系。也常称为试件的测量，等效、观或有效导热系数。1.3.6
材料的表观导热系数therual transmissivity of a material表观导热系数入一号·
，单位为W/(m·K)。这里Ad/△R与厚度d无关。它与试验条件无关表征绝热材料与传导和辐射复合传热的关系。表观导热系数可看作是在传导和辐射复合传热情说下，传递系数在厚试件中达到的极限值，也常称为材料的等效或有效导热系数。1. 3. 7
稳态传热性质steady-state heat transfer property与下列性能之有关的用术语：热阻传递系数、导热系数、热阻系数、表现导热系整，热导率和平哟导热系数。
室湿 room temperatnre
通用术语，指人在该环境的温度下感到舒适的测量平均试验温度。1.3.9
环境温度ambient temperature
通用术语，指试件边缘或整个装置周边的温度。对于封闭装置为箱内温度，不封闭的装置则为实验室温度。
操作者
opcratr
负资试验操作和山其试验结果报告的人。1.3.11
datauser
数据使用者bzxZ.net
应用和解释测量结果以判定材料或系统性能的人。1.3.12
设计者designer
GB/T10294—2008/IS08302:1991为满足装置在指定试验条件下要求的预定性能，研究装置的构造细节和为验证装置的预期准确度而确定试验程序的人。
1.4符号和单位（见表1)
表1符号和单位
a-.d.,*++d.
在选定的等温面上测得的计量面积隔缝面积
计查区域面积
从隔缝中心算起的防护宽度
不平衡系数
热板的比热容
试件的比热容
试件的平均厚度
指定试件 81 ,8, ,8a , B2,8s的厚度金属板的厚鹿
边缘效量
计旦面积的误养
厚度误差
边缘热摄失误差
电协率优的误养
不平衡误差
个对称误差
温度差的误差
热流量的误差
隔鞋宽度
单位温度差下的热流窄度
隔经中心到隔链中心的计量部分边长状态调节后的相对质量变化
干媒后状态调节产生的求对质量变化千媒后相对质量变化
J/(kg·K)
J/(kg ·K)
GB/T 10294—2008/IS0 8302:1991符國号國
表1（续）
或验后相对质量变化
来样时鼠件质量
下燥后试件质量
状态调节后试件质量
试验后试件质量
或验前试件质量
热流密度
边缘热流密度
热降系数
边缘绝热热阳
传递系数
试件热面沉度
试件冷面温度
坏境温度(试件周边的湿度）
试件钓边缘温度
平均带1)/2
加热单元厚度
边缘结构的误差参效
周围祖度的误差参效
不平衡的误差参数
厚度的增量
热阴的增量
温差,姗常为(T1—Ta)
隔缝的温差
时间间陷
传递系数的增量
轻射率
导热系数
隔缝材料的导热系数
表观导热系数
热导率
m·K/W
W/(m -R)
W/(m·K)
W/(m·K)
W/(m+K)
W/(m+K)
W/(m2·K)
符　号
1.5意义
孔源率
局部孔鲸率
热流量
表1（续）
逆缘热拟失的热流量
边缘热流量
不平衡热流画
试验时流经试件的热流量
各种导线引起的热流量
单位纽度不平衡引起的随链热流量千试件的密度
装置的热板或羚板的弗度
经状态调节后的试件的筛度
斯带芬-波尔兹曼常数
影响传热性质的因素
试件的传热性质可能：
由于材料或其样品成分的改变而改变！受含湿量和其他因素的影响：
随时间而改变；
随平均温度而改变；
联决于热经历。
GB/T10294—2008/1S083021991
5. 7 W/(m ●K*)
因此必须认识到，在特定应用下选用代表材料传热性质的典型数值时，应考虑以上影响因衰，不应未作任何变化而应用到所有使用情况。例如，使用本试验方法得到的是经干燥处理试件的热性能，然而实际使用时可能是不现实的。更基本的甚材料的传热性质与许多因紊如平均温度和温度差有关。这些关系应在典型的使用条件下测量或者试验。
1.5.2取样
确定材料传热性质需有足够数量的试验信息。只有样品能代表材料，且试件能代表样本时，小能以单试验结果确定材料的传热性质。选择样品的步骤一般应在材料规范中规定。试样的选择也可在材料规中做部分规定。因为取样超山本标方法的范固，当材料规范不包含取样时，应参考有关的文件。
准确度和重复性
评价本方法的准确度是复杂的，它与装胃的设计，相关的测量仪器和被测试件的类型有关。然而按照本标准方法建立装置和操作，当试验平均温度接近室温时，测量传热性质的准确度能达到士2%，装置设计时足够的注意，经过广泛的检查与别的类似装置相五参照测量后，在装置的个工作范围内，碰能达到大士5%的谁确度。用单独的装世，在工作范围的极端值，通常较易得到这个准确度。试件保留在装置内，不改变试验条件，随后测量的重现性通带远优于1。对同一参考试件，取出后经过较长-殿时间重新安装，试验的重复性通常优于土1%。数值增大是由十试验案件的微小变化，例如G
GB/T 10294—2008/IS0 8302:1991热和冷板对试件的压力（影响接触热纽）、试仆周周究气的相刘湿度（影响试件的含湿量）等。这些重现性水平是确定方法误差所要求的和质量控制所希荤的。1.6原理
1.6.1装置原理
防护热板装置的原班足：在稳态条件下，在其有平行表而的均勾板状试件内，建证类似于以两个平行的温度均勾的平面为界的无限大平板中存在的一维的均句热流密度。1.6.2装置类型
根据原理可建造两种型式的防扩热板装置：a）双试件式（和一个中间加热单元)，b）单试件式。
1.6.2.1双试件装置
双试件式装置中，由两个儿乎相同的试件中夹一个热单心，加热单儿由一个圆感方形的中间加热器和两快金属面板组成。热流量由加热单元分别经两侧试件传两侧测冷单元（圆或方形的、均温的平板组件)（图la)）。
1.6.2.2单试件装置
单试件装置中，加热单元的一侧用绝热材料和背防护单元代替试件和冷却单元（图1b)）。绝热材料的两表面应摔制温差为零：只要满足本标准中其他所有适用的要求，用单试件装置可以实现准确的测量和按本标准方法出报告，但报告中应详细说明与通常双试件装置的热板的变化。1.6.3加热和冷却单元
加热单元山分离的计是部分和围绕计景部分的防护部分组成，它们之间有一隔缝，在计是部分形成一维均勾的稳态热流密度。冷却单元可以是连续的平板，但最好与加热单元类似。1.6.4边缘绝热和辅助防护单元
迎蒙绝热和（或)辅助防护单元的引人是必要的，无其是当试验温度低于或高于室温时1.6.5防护热板装置的定义
“防护热板”术语应用十整个己装配的装骨，因此，义叫做“防护热板装置”。装有试件的装置的总体特征见图1。
1.6.6热流密度的测量
当在计量单儿达到稳定传热状态后，测量热流量更以及此热流量流过的计量尚的向积A，即可定热流密度9。
1.6.7温度差的测量
试件两侧的温度差△T，由固定于金属板表面和(或)在试件表面适当位置的温度传感器测量。1.6.8热阻或传递系数的测量
当满足1.8.1的条件，热阻R可由4、A和△T计算得出,若已测定试件厚度α,还可计算出传递系数T
1.6.9导热系数的计算
当满足1.8.2的条件，已测定试件的序度d,可计算出试件的平均导热系数1。1.6.10装置的适用范围
术方法的应用范用，受装置在试件中维持一维稳态均匀热流释度的能力和以要求的准确度测量功率、温度和尺寸的能力所限制。1.6. 11试件的范围
木方法的应用亦受试件的形状、厚度和结构的均匀致（当使用双试件装置时）试件表面平整和平行度的限制。
计量所热器：
计基面板；
防护加势器：
防护面板，
冷却单元！
冷却单元面板；
温差热电犸：
）双试件装登
如热单元
防护部分
加热单元
计至部分
灿热单元
陈护部分
GB/T10294—2008/IS08302:1991CL
6）单或件装置
加热单元表面热电偶：
冷却单元表面热电偶；
试件；
背防护加热器：
背防护绝热层
背防护单元温差热电偶。
图1双试件和单试件防护热板装置的一般特点1.7由于装置产生的限制
1.7.1接触热阻的限制
当试验硬质（材料非常硬，以至于在热板和玲板的压力下也不可改变形状)高热导率的试件时，即使试件和装置表面有很小的不均勾性（表面不完全平整）就可导致试件与热板，玲板之间的接触热阻分布不均。
这将造成试件内部热流分布不均匀和热场变形，且难于精确测量表面温度。当试件热阻低于0,1t\·K/W时，表面温度的测量需要使用特殊的方法。金属板的表面应机械加工或切削平整，平行不能有应力，
1.7.2热阻的上限
可测热阻的上限受供给加热单元的功率的稳定性，测量功率仪表的精确度以及试件和加热单的7
GB/T10294—2008/IS0 8302:1991计量部分和防护部分之间出温度不平衡误差引起的热呆损失（或吸热)程度的限制（见后面的分析）。1.7.3温差的限制
如果热板和冷板表面温度的均匀性和稳定性、仪表的噪产、分辨率和精确度以及温度测用中的限调均能维持在本标催的第2章和第3章给出的限度内，只要满足2.1.4.1.2~～2.1.4.1.4的要求，采用温差法测量时，温差可低到5K。更低的温差成作为不满足本标准子以中明。当使用独文参考点的热电偶测量每个金属板的温度时，每支热电偶标定的准确度可能是限制温差测量猛确度的因素。此时，为便温差的测量误差最小，建设温差最少为10K～20K。更高的温差仅受装置在维持所需的温度均勾性情况下能够提供的功率的限制。1.7.4试件最大厚度
本标准第2章（或3.2.1)所叙述的任何一种构造形式的装置，由丁受边缘绝热、辅助防护加热单元和环境温反的影响，试件边缘的边界条件将制约试件的最大厚度。对于非均质的、复合的或层状试件，每层的平均导热系数应小下其他任何层的两倍。这个要求是粗略的经验，只要求操作者进行评佑，不一定要测量每一层的导热系数。这种情况下，其准确度预期与均质试件的接近。当不满延这个要求时，没有评估测量准确度的指南。1.7.5试件最小厚度
试件的最小厚度受1.7.1中指出的接触热阻的限制。当要求测量导热系数、表观导热系数、热阻系数或传逆系数时，还受到测厚仪表准确度的限制。1.7.6计量面积的定义
理论研究表明，计景面积（山中心计量单元供给热流量的试件面积）与试件度和隔缝宽度有关。当原度趋近零时，计量面积趋近于中心计量部分面积。序试件的计量面积则为隔缝中心线包围的面积（见2.1.1.3）。当试件的厚度至少为隔缝宽度的十倍时，为避免复杂的修止，可采用隔缝中心线包围的面积。特殊应用情况见3.1c)。
1.7.7最高操作温度
加热和冷却单元的最高盗行温度受表面氧化、热成力及共他能降低板面平整度和均质性的因索的限制，还受电绝缘材料的电阻率变化限制。绝缘材料的电阻率的变化影响所有电气测量的精确度。1.7.8真空状恋
在真空状态下使用防护热板装置时应格外注意。如在高真空条件下运行，应行细选择装置使用的材料，避免材料过量释放气体。在安装加热器和温度传感器的引线时应非带细心，使附加的热流量和测温误差最小。否则，在真空条件下，尤其是较低温度时会产生严重误差。1.7.9装置尺寸
防护热板装置的总尺寸受试件寸控制。试件的尺寸(或直径)通常为0.2m-~1m。小于0.3m的试件可能不代表整个材料的性质。当试件大于0.5m时，要维持试件和金属板的表面平整度、温度均勾性，平衡时间以放装置的总造价在可接受的限度内都将发生困难。为便于实验室之间比较和总休上改进合作测量，推荐的标准尺寸系列如下，a）直径(或边长)为0.3m；
首径(或边长)为0.5m；
c）直径(或边长)为0.2 m（仅用于测定均质材料）；d）占径（或边长）为1.0m（用于测定厚度超过0.5m装置允许厚度的试件）。1.8试件的限制
1.8.1热阻、热导率或传递系数
1.8.1.1试件均匀性
测量非均质试件热阻或热导率时，试件内部和计量区域表面的热流密度可能既非单向又不均勾试件巾会存在热场变形，导致严重误差，试样靠近计量区域的部位，尤其靠近计量区域边缘时影啦最8
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