ASTM_C_518-04-稳态热通量

2024年3月31日发(作者：意志坚强)

编号：C 518 – 04

用热流计法测定稳态热通量的试验方法

1

本标准的发行编号为C 518；编号后面的数字表示首次发行或最后一次修订的年份。括号中的数字表示最后一

次重新批准的年份。希腊字母上标（ε）表示在最后一次修订或重新批准之后有编辑修改。

本标准被批准用于国防部的各个机构中。

1. 范围*

1.1 本试验法

2

说明了采用热流计仪器测量平板

试样稳态热传递特性的方法。

1.2 因为热流计仪器原理简单、操作快捷、适用

面广，所以该仪器被广泛用于各种试样的测量。

热流计的精确度和偏差指标非常好，但应在期望

热流范围内进行校准。这就是说，校准试样时，

要求材料必须种类相似，导热性接近，厚度相似，

温度平均，且有温度梯度。

1.3 由于校准仪器应采用已知热传递特性的试

样，本试验法是一种比较性或间接性的测量方

法。校准试样的各种性能必须能够追溯到一种绝

对测量法。校准试样应由公认的国家标准实验室

提供。

1.4 将试样放在温度稳定但不相同的两块平行

板之间，由热流计确定试样的稳态单向热通量。

按照校准标准对热流传感器进行适当校准，并测

量板温和板间隔。运用傅立叶热传导定律计算导

热性、热阻率（即热阻和导热率）。

1.5 使用本试验法应与C 1045惯例相结合。无论

在测量技术方面还是提高对材料热流原理的理

解方面，热学技术都取得了许多进步。

这些进步促成了对测量热传递特性概念性方法

的修订(1-4)

2

，因此本试验法使用者应了解这些

1

本试验法由ASTM隔热材料C16委员会归口，由热测量C16.30

概念。

1.6 本试验法适用于多种试样特性和环境条件

的热传递测量。本法使用环境条件为：厚度大约

为250毫米时温度为10－40℃，厚度为25mm时板

温为–195－540℃(5, 6)。

1.7 可用本试验法表征材料性能，但不一定可代

表实际使用情况。必要时应用其他试验法，如

C236或C976试验法。

1.8 为满足本试验法的要求，试样在热流方向的

热阻应大于0.10【平方米·开氏度/瓦】，并通过

边缘绝缘或防护加热器或两者并用控制边缘热

损失。

1.9 要想编制各种结构和程序的详细资料，将无

相关技术知识的人员感到困难的各种可能囊括

无遗，对这种类型的试验法是不切实际的。因而

本试验法使用者应有足够的知识良好地满足自

己的需要。例如，热传递原理、低能级电气测量

和普通试验程序的知识必不可少。

1.10 本方法使用者必须熟悉和理解附录内容。

附录对处理设备设计和误差分析至关重要。

1.11 本试验法的标准化不拟用于限制研究工作

者以后开发改良的或新的方法程序。

1.12 因为热流计仪器的设计并非一项简单的工

作，所以在附录X3中列出了仪器性能检验程序。

最初版标准于1963年批准，上次修订版于2002年批准，

小组委员会直接负责。 编号为C 518 – 02

e1

。

2

当前版本于2004年5月1日批准，并于2004年6月公布。 圆括弧中黑体数字指本试验法尾参考目录。

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C 518-04

1.13

本标准并不旨在处理与使用相关的所有安全问

绝缘，有时仪器永久设置有边缘绝缘。

题。本标准使用者在使用前应负责制定适当的安全及

3.2.6

防护装置（名）：促成单向热流

。主防护装

卫生条例，并确定条例限制的适用性

。

置为平面式，可使用额外共平面防护装置。辅助或

边缘防护装置为轴向式。

2. 参考文件

3.2.7

热流计仪器（名）

整套仪器装置，包括冷热

2.1 ASTM标准： 3

等温面、热流传感器和可控环境（如有），及显示

C 167 毛毡或棉绒型绝热材料的厚度和密度试验

热面和冷面温度、试样厚度和热通量的仪器仪表。

方法

3.2.8

热表面组件（名）：

试验样品热表面形成等

C 168 隔热材料相关术语

温边界的金属板。

C 177 用护热板仪器测定稳态热通量和热传递性

3.2.9

热流传感器（名）：

热电堆装置或同等装置，

的试验方法

生成一个输出值，即通过装置的热通量函数值。计

C 236 用护隔热箱测定建筑组合件稳态热性能的

量区通常由许多在铁心各面上连接不同的热敏元

试验法

件及保护装置的表面板组成。设计严格的传感器灵

C 687 松散填充型建筑绝缘材料热阻的测定的实

敏度不受试样的热特性影响。

施规程

3.2.10

计量区（名）：与热流传感器敏感元件区接

C 976 用刻度隔热箱测定建筑组合件热性能的试

触的试样区。

验法

3.2.11

次级传递标准（名）：

经热流计仪器测量和

C 1045 在稳态条件下计算热传递性能的试行标准

初级标准校准，用来校准其他仪器的标准。

C 1046 建筑物外壳构件的热通量和温度的现场测

3.2.12

灵敏度（名）：

通过传感器的热通量与热流

量实施规程

传感器电气输出值的比率。

C 1058 评价和报告绝热材料热性能用温度的选择

3.2.13

标准参考材料

(SRM)（名）：已经国家标准

的实施规程

实验室检定的多种材料(26)。

C 1114 薄加热设备稳态热传导特性的试验方法

3.2.14

热传递特性（名）：

定义材料或系统传热能

C 1363 用隔热箱测定建筑组件的热性能的试验方

力的材料或系统特性。包括热阻、导热率、导热性、

法

热阻率等特性，定义见C168术语。

E 230 温度规范.标准化热电偶的电动势(EMF)表

3.3

符号和单位：

本试验法使用的符号具有下列含

E 178 外部观察的实施规程

义：

E 691 为测定试验方法精密度实施的实验室间的

3.3.1

λ

—导热性【瓦/（米·开氏度）】（W/(m·K)

研究

3.3.1 C—导热率【瓦/（平方米·开氏度）】（W/(㎡

2.2

国际标准化组织（

ISO

）标准：

K)

ISO 8301:1991 绝热材料 稳态热阻及有关特性的

3.3.3 R—热阻 【平方米·开氏度）/瓦】（(m2·K)/W）

4

测定热流计法

3.3.4 q—热通量（通过A区的热流速度Q）【瓦/平

3. 术语

方米】（W/㎡）

3.1

定义：

本试验法采用的术语和符号定义，请参

3.3.5 Q—计量区热流速【瓦】（W

）

阅C 168术语及以下各段。

3.3.6 A—计量面积【平方米】（m2）

3.2

本标准术语的定义：

3.3.7 L—试验热板冷板间隔【米】（m）

3.2.1

校准（名）：

用已知热传递特性的校准样本

3.3.8 Tm—平均温度(Th+ T c)/2，【开氏度】 K

确定某种仪器的校准因子的过程。

3.3.9 △T—试样温差【开氏度】（K）

3.2.2

刻度转换样本（名）：

(CTS)已经国家标准实

3.3.10 r—(散装)测试材料密度【千克/立方米】

验室测量的热校准样本(26)。

（kg/m3）

3.2.3

冷表面组件（名）：

试验样品冷表面形成等

3.3.11 S—热流传感器校准因子【（瓦/平方米）/

温边界的金属板。

伏】(W/m2)/V

3.2.4

可控环境（名）：

有时在限制侧向热流的装

3.3.12 E—热流传感器输出值【伏】（V

）

置中采用的环境。

3.2.5

边缘绝缘（名）：

用来限制侧向热流的辅助

参考ASTM标准，请访问ASTM网站（）或者与ASTM客户服务部联系。《ASTM标准年鉴》卷宗信息，请到ASTM网站参阅

标准文件摘要页面。

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