【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
全国
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

详细介绍-

一、标准基础信息

项目内容
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

二、检测服务简介

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。

适用材料典型产品
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

三、测试原理

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

  • 术语定义单位
    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

    四、核心技术参数

    检测项目标准规定参数本中心实测能力
    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1/10-4-55mm~80mm-2
    试样数量每组不少于3块-4-53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℃-4-50.01℃-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)

  • 五、试样制备与要求-4-5

    项目要求
    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

    六、试验步骤-5

    步骤操作内容关键参数
    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)]

    七、应用领域

    纤维增强塑料导热系数检测广泛应用于以下领域:

    应用领域检测目的典型产品
    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

    八、常见问题解答

    Q1:本标准与GB/T 3399-1982(塑料导热系数)有什么区别?

    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。

    九、为什么选择我们?

    1. 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

    2. 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

    3. 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%

    4. 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

    5. 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

    6. 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

    7. 一站式服务:可同时测试导热系数、厚度、密度等多项性能

    十、送样要求

    项目要求
    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)

    十一、联系方式

    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!


    纤维增强塑料导热系数,GB/T 3139-2005,护热平板法,复合材料热性能,稳态热传导测试
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