在现代材料科学的研究中,准确测量材料的热特性是至关重要的。TD26000-1型玻化微珠保温砂浆蓄热系数试验仪是一种用于测量材料蓄热系数的专业设备,其操作方法和试件要求具有一定的复杂性和专业性。本文将详细介绍该测试仪的使用方法,以确保测试的准确性和可靠性。
一、对试件的要求
为了确保测量的准确性,试件的准备至关重要。试件的基本要求如下:
1.数量与尺寸:每组试件由三块组成,其中两块为厚试件,一块为薄试件。试件的长和宽通常应等于或大于薄试件厚度的8倍。厚试件与薄试件的厚度比为3:1。常见的试件尺寸为:薄试件20×20×(1.5~3)cm,厚试件20×20×(6~10)cm。
2.材料导温系数的影响:根据材料的导温系数,薄试件的厚度应有所调整。导温系数为a(m²/h)时,若a≤1×10⁻³,则薄试件厚度为15~20mm;若a≥1×10⁻³,则厚度为20~30mm。
3.一致性要求:一组试件必须为同一配比,且容重差应小于5%。试件的两表面应平行,厚度均匀,薄试件的平面度应小于其厚度的1%。各试件的接触面应平整且结合紧密。
4.粉状材料的处理:对于粉状材料,应使用围框的方法以满足上述要求。
5.材料样本的多样性:考虑到材料的不均匀性,每种材料应取样3~5组,以确保测试结果的代表性。
二、试件的预处理
为了获得准确的测试结果,试件需要进行适当的预处理:
1.干燥处理:在测量干燥条件下的导热系数时,试件应根据材料的技术规定,在不同温度条件下进行干燥处理,直至达到恒重状态。
2.湿度处理:在测量不同含湿状况下的热特性时,应将干燥后的试件培养至所需的湿度,然后放置在密闭容器中至少两天。要求一组试件的湿度差小于或等于1%。
三、测试前的准备工作
在进行正式测试前,需要进行以下准备工作:
1.冷端处理:将冰瓶装入冰水混合物中,并将热电偶的冷端放入其中,以确保温度测量的准确性。
2.设备启动:开启电源开关,为设备通电。
3.试件测量:称量三块试件的重量,测量其尺寸,并计算出密度。
4.试件安装:将试件放置在试件台上,插入热电偶及加热器,热电偶的结点应放在试件的中心。使用夹具将试件夹紧。对于易变形的试件,应采取措施防止其变形。
5.温度稳定性:确保试件的初始温度在10分钟内变化小于±0.05℃,并且薄试件上下表面温度差小于0.1℃,此时方可开始试验。
四、手动测量步骤
在准备工作完成后,按以下步骤进行手动测量:
1.初始温度记录:记录上表面温度E′₀和下表面温度E₀。
2.电压设置:根据加热器、试样厚度及密度选择合适的电压(具体参见注意事项),设置输出电压,点击测试按钮,设备开始自动计时。
3.功率记录:记录加热器的功率值W(从电源显示屏读取)。
4.加热时间记录:当加热时间为4~5分钟,且θ(0,t₁)≥10℃时,记录时间t₁及下加热面热电偶温度值E₁。
5.温度变化记录:当上表面热电偶温度比E₀高出1~2℃时,记录计时器读数,即时间t′,此时热电偶温度为E′。要求t′与t₁的间隔时间小于或等于1分钟。
6.加热停止记录:按OUTON/OFF开关,记录计时器读数,即时间t₂,时间t₂可以等于t′或大于t′。当t₂>t′时,要求t₂与t′之间的间隔不超过30秒。
7.温度下降记录:由于加热停止,热源面温度逐渐下降,待t₃比t₂长3~5分钟后,记录计时器读数即时间t₃,加热面热电偶温度值为E₂。
五、试验结束及重复试验
一次试验结束后,拆卸试件,并将其装入密闭容器中,静置四小时后,按照上述步骤进行第二次试验,以确保数据的准确性和重复性。
通过上述步骤的严格执行,TD26000-1型热脉冲法蓄热系数测试仪能够提供可靠的材料热特性数据,为材料科学研究提供有力支持。