ICS 77.160 H 16 中华人民共和国国家标准 GB/T 11108—2017 代替GB/T11108—1989 硬质合金热扩散率的测定方法 Test method for thermal diffusivity of hardmetal 2017-10-14发布 2018-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 11108—2017 前言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草 本标准代替GB/T11108—1989《硬质合金热扩散率的测定方法》。 本标准与GB/T11108一1989相比，主要变化如下： 修改了图1； 删除1989年版式（6）及以下注解； 增加了符号及定义一章； 一修订了试样制备要求； 增加了试验开始前试样处理工作； 删除了1989年版第6章校准； 修改了试验报告内容； 对部分文字进行了编辑性修改。 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（SACTC243）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、崇义章源钨业股份 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/T11108—1989。 1 GB/T 11108—2017 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 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 而导致背面温度T升高，并达到了最大值Tm，见图1 T: Ti. t1 fs 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： 1+2Z 1)"exp(-n"wi) .(1 ) T2 1 +2(-1)"exp(n22) Wr =元αtr/L? .(2 ) 02 =元αt2 /L? .(3) ti-0.98t3 ....(4) t2 =1.71t: (5 ) 3符号及定义 本标准中涉及的符号和定义见表1。 1 GB/T 11108—2017 表1符号及定义 符号 定义 单位 t3 试样背面温度达到最大温度一半T所需的时间 s L 试样厚度 m α 试样的热扩散率 m/s TI 对应于时间t的温度 K T2 对应于时间t2的温度 K 01.02 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 该仪器结构示意图如图2所示。 固体脉冲激光 加热炉 温度 微机 放大器 器或闪光灯 与样品架 传感器 处理系统 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，精度不低于士1K。 4.1.2.3 温度传感器 热电偶或红外测温元件，精度不低于土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。 2 GB/T 11108—2017 5试样制备 5 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 试样。 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 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。对于含碳化钼、碳化锯、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 尺测量试样圆周均匀分布的4个点处的厚度，取其平均值。 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 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，使试样背面温 升在3K～8K范围内 6.3调整样品架，使试样与激光束同心。 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土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t的6倍 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)i 试样名称、试样尺寸； c) 试验温度； d)i 试验仪器； e) 所用计算公式； f) 所得结果； 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。