【CMA/CNAS资质】纤维增强塑料导热系数测定 GB/T 3139-2005 护热平板法(300mm×300mm试样)
- 供应商
- 化学工业合成材料老化质量监督检验中心
- 认证
- 广州老化所
- CMA/CNAS双资质
- 老化试验机构
- 化学工业合成材料老化质量监督检验中心
- 全国
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- 联系电话
- 020-32377636
- 手机号
- 18688496499
- 联系人
- 杨工
- 所在地
- 广州天河棠下车陂西路396号
- 更新时间
- 2026-03-11 10:49
| 标准号 | GB/T 3139-2005 |
| 中文名称 | 纤维增强塑料导热系数试验方法 |
| 英文名称 | Fiber-reinforced plastics composites—Determination of thermalconductivity |
| 发布日期 | 2005-05-18 |
| 实施日期 | 2005-12-01 |
| 标准状态 | 现行有效 |
| ICS分类号 | 83.120(增强塑料) |
| CCS分类号 | Q23(纤维增强复合材料) |
| 代替标准 | 全部代替 GB/T 3139-1982《玻璃钢导热系数试验方法》 |
| 归口单位 | 全国纤维增强塑料标准化技术委员会 |
| 主管部门 | 中国建筑材料工业协会 |
| 起草单位 | 北京玻璃钢研究设计院 |
| 主要起草人 | 赵广福、张力平、雷国栋 |
| 适用范围 | 本标准适用于测定纤维增强塑料的导热系数 |
| 本中心服务 | 按客户要求提供 300mm×300mm大尺寸试样测试服务 |
化学工业合成材料老化质量监督检验中心是获得CMA/CNAS双资质认证的检测机构。本中心依据GB/T3139-2005《纤维增强塑料导热系数试验方法》标准,提供纤维增强塑料(FRP)及复合材料导热系数检测服务,出具全国认可的检测报告。
导热系数(λ)是材料导热特性的一个物理指标,数值上等于热流密度除以负温度梯度,单位是W/(m·K)。它是评价纤维增强塑料热传导性能的核心指标,直接影响材料在航空航天、风电叶片、汽车轻量化、电子封装等领域的应用性能。
本标准采用护热板法,在稳定状态下测量通过试样的单向热流及试样冷热表面的温度差,计算导热系数。本中心特别配置可测试300mm×300mm大尺寸试样的专用设备,满足客户对特殊规格样品的测试需求。
| 玻璃纤维增强塑料 | 玻璃钢板材、玻璃钢管材、GFRP复合材料 |
| 碳纤维增强塑料 | 碳纤维层压板、CFRP预浸料制品 |
| 芳纶纤维增强塑料 | 芳纶复合材料、防弹材料 |
| 混杂纤维复合材料 | 风电叶片材料、汽车结构件 |
| 热塑性复合材料 | 连续纤维增强热塑性板材 |
| 功能性复合材料 | 导热绝缘材料、电磁屏蔽材料 |
试验原理:护热板法是在稳定状态下,单向热流垂直流过板状试样;通过测量在规定传热面积的一维恒定热流量,及试样冷热表面的温度差,计算出试样的导热系数-5。
核心特点:
采用主加热板、护加热板和底加热板组成的加热系统
护加热板包围主加热板,有效消除侧向热损失
确保热流仅沿垂直方向通过试样,提高测量精度
| 热流量 | 单位时间内通过一个面内的热量 | W |
| 热流密度 | 垂直于热流方向的单位面积热流量 | W/m² |
| 导热系数 | 材料导热特性的物理指标,等于热流密度除以负温度梯度 | W/(m·K) |
| 试样平均温度 | 稳定状态时试样高温面和低温面温度的算术平均值 | ℃ |
| 导热系数测量范围 | 未限定范围 | 0.001~3.000 W/(m·K)-2 |
| 测量精度 | 装置误差应保证≤8%-5 | ±2%~±3%-2-6-10 |
| 测量重复性 | — | ±1%-2-6-10 |
| 试样尺寸 | 边长或直径通常为100mm-4-5 | 按客户要求提供300mm×300mm测试服务 |
| 试样厚度 | 至少5mm,Zui大不大于边长或直径的1/10-4-5 | 5mm~80mm-2 |
| 试样数量 | 每组不少于3块-4-5 | 3块 |
| 试样表面平整度 | 不大于0.50mm/m-4-5 | 满足要求 |
| 热板温度 | 一般不超过260℃-5 | 室温~150℃(可扩展)-2 |
| 试样两面温差 | 不小于10℃-5 | 可调 |
| 温度测量精度 | 到温差的1%,Zui大≤0.5℃-4-5 | 0.01℃-2-6-10 |
| 功率测量精度 | ±1%-4-5 | ±1% |
| 稳态判定 | 30min内表面温度波动≤温差1%,且≤1℃-5 | 自动判定 |
| 温度分辨率 | — | 0.01℃-6-10 |
| 温度控制精度 | — | 0.05℃-6-10 |
| 测试时间 | — | 约60分钟-2 |
主要检测设备:
护热平板法导热系数测定仪(支持300mm×300mm大尺寸试样)
高精度测温系统(分辨率0.01℃,精度0.05℃)
精密功率测量仪表(精度±1%)
厚度测量工具(精度0.01mm)
刀形平板尺(用于检查平整度)
| 试样制备 | 按GB/T 1446-2005第4章的规定执行 |
| 试样尺寸 | 标准规定:边长或直径应与加热板相等,通常为100mm 本中心服务:按客户要求提供300mm×300mm测试服务 |
| 试样厚度 | 至少5mm,Zui大不大于边长或直径的1/10(300mm试样Zui大厚度可达30mm) |
| 试样表面 | 平整,表面不平度不大于0.50mm/m;试样两面应平行 |
| 试样数量 | 每组不少于3块 |
| 外观检查 | 按GB/T 1446-2005中4.2的规定,用刀形平板尺检验平整度 |
| 状态调节 | 按GB/T 1446-2005中4.4的规定,或按产品技术要求处理 |
| 厚度测量 | 至少测量4次,至0.01mm,取算术平均值 |
| 1. 外观检查 | 检查试样表面平整度,确保无缺陷 | 不平度≤0.50mm/m |
| 2. 状态调节 | 按标准要求进行状态调节 | GB/T 1446规定 |
| 3. 厚度测量 | 至少测量4次,取算术平均值 | 精度0.01mm |
| 4. 试样安装 | 安装试样,消除空气夹层,施加一定压力 | 接触良好 |
| 5. 调节平衡 | 调节主加热板与护加热板、底加热板温差,使不平衡引起的误差≤1% | 温差平衡 |
| 6. 稳态判定 | 主加热板功率不变,30min内试样表面温度波动≤温差1%且≤1℃ | 达到稳定状态 |
| 7. 数据采集 | 测量主加热板功率和试样两面温差 | 功率精度±1%,温度精度±0.5℃ |
| 8. 结果计算 | 按公式计算导热系数,取2位有效数字 | λ = (Φ·d) / [A·(t₁-t₂)] |
纤维增强塑料导热系数检测广泛应用于以下领域:
| 航空航天 | 评估复合材料热防护性能 | 飞机内饰件、卫星结构件 |
| 风电叶片 | 控制叶片材料的传热特性 | 玻璃钢叶片、碳纤维主梁 |
| 汽车轻量化 | 评价结构件的热传导性能 | CFRP车身部件、电池箱体 |
| 电子封装 | 测试导热绝缘材料的散热能力 | 导热垫片、绝缘基板 |
| 建筑补强 | 评估加固材料的热性能 | 碳纤维布、玻璃钢板材 |
| 化工防腐 | 控制管道材料的耐温性能 | FRP管道、储罐 |
| 运动器材 | 评价复合材料的综合性能 | 碳纤维自行车、钓鱼竿 |
| 产品质量控制 | 监控材料批次一致性 | 复合材料原料、制品验收 |
A:GB/T3399-1982主要适用于通用塑料材料;而GB/T3139-2005专门针对纤维增强塑料(复合材料),考虑到了增强材料对导热性能的影响。两者都采用护热平板法原理,但在试样制备、适用范围等方面有所区别。
Q2:为什么标准规定试样通常为100mm,而本中心提供300mm×300mm测试服务?A:标准第5.2.1条规定试样边长或直径应与加热板相等,通常为100mm-4-5。但根据实际应用需求,许多纤维增强塑料制品需要评估更大尺寸样品的导热性能。本中心特别配置可测试300mm×300mm试样的专用设备-2-6-8,满足客户对特殊规格样品的测试需求。测试精度和可靠性仍符合标准要求。
Q3:测试结果受哪些因素影响?A:主要影响因素包括:①试样表面平整度和平行度;②试样与加热板的接触状态;③加热板温度均匀性;④护加热板与主加热板的温差控制;⑤温度测量精度;⑥功率测量精度;⑦状态调节条件。
Q4:导热系数的有效数字如何取?A:按标准规定,导热系数计算结果取2位有效数字-5。
Q5:试样厚度有什么限制?300mm试样Zui大厚度是多少?A:试样厚度至少为5mm,Zui大不大于其边长或直径的1/10-4-5。对于300mm×300mm试样,Zui大厚度可达30mm。若试样厚度超出此范围,测量结果可能受边缘效应影响。
Q6:本标准发布年代较早,是否还有效?A:GB/T3139-2005目前为现行有效状态-1-3-9。虽然发布年代较早,但护热板法作为经典的稳态导热系数测试方法,其原理和技术要求至今仍被广泛认可和应用。
资质:CMA/CNAS双资质认可,检测报告,可用于产品认证、项目招投标、质量仲裁
大尺寸测试:特别配置可测试300mm×300mm试样的专用设备,满足客户特殊规格需求
设备先进:配备高精度护热平板法导热系数测定仪,温度分辨率0.01℃,控制精度0.05℃,测量精度±2%~±3%
专业团队:长期从事复合材料热性能测试研究,熟悉各类纤维增强塑料的导热特性
标准理解:深刻理解GB/T3139-2005的技术内涵,测试过程严格按标准执行
过程控制:严格按标准控制温度平衡、稳态判定和数据处理,确保结果准确可靠
一站式服务:可同时测试导热系数、厚度、密度等多项性能
| 样品类型 | 纤维增强塑料板材、片材、复合材料层压板 |
| 样品尺寸 | 300mm×300mm(本中心特殊规格服务) |
| 试样厚度 | ≥5mm,Zui大不超过30mm(300mm试样的1/10) |
| 样品数量 | 每组不少于3块 |
| 样品状态 | 表面平整(不平度≤0.50mm/m),两面平行,无缺陷 |
| 材料信息 | 提供材料类型(玻璃纤维/碳纤维/芳纶等)、树脂体系、铺层信息 |
| 状态调节 | 本中心按GB/T 1446要求进行状态调节 |
| 检测周期 | 7-10个工作日出具报告(含状态调节时间) |
化学工业合成材料老化质量监督检验中心
如需咨询或送检,欢迎联系本中心技术团队。我们将根据您的材料特性和应用需求,设计专业的导热性能测试方案。
温馨提示:本中心可依据GB/T3139-2005提供纤维增强塑料导热系数测试服务,特别提供300mm×300mm大尺寸试样测试选项,满足客户对特殊规格样品的检测需求。也可配合GB/T3399(塑料导热系数)、GB/T 10294(绝热材料导热系数)等标准进行综合热性能评价。欢迎来电咨询!