YS ICS 71. 100. 10 Q 52 中华人民共和国有色金属行业标准 YS/T 63.3—2016 代替YS/T63.3—2006 铝用炭素材料检测方法 第3部分：热导率的测定 比较法 Carbonaceous materials used in the production of aluminium- Part 3:Determination of the thermal conductivityComparative method 2016-04-05发布 2016-09-01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 中华人民共和国有色金属 行业标准 铝用炭素材料检测方法 第3部分：热导率的测定 比较法 YS/T63.3—2016 * 中国标准出版社出版发行 北京市朝阳区和平里西街甲2号（100029) 北京市西城区三里河北街16号（100045） 网址：www.spc.org.cn 服务热线：400-168-0010 2017年7月第一版 * 书号：155066·2-31774 版权专有 侵权必究 YS/T63.3—2016 前言 YS/T63《铝用炭素材料检测方法》共分为以下27部分： 第1部分：阴极糊试样焙烧方法、焙烧失重的测定及生坏试样表观密度的测定； 第2部分：阴极炭块和预焙阳极室温电阻率的测定； 第3部分：热导率的测定比较法； 第4部分：热膨胀系数的测定； 第5部分：有压下底部炭块钠膨胀率的测定； 第6部分：开气孔率的测定液体静力学法； 第7部分：表观密度的测定尺寸法； 第8部分：二甲苯中密度的测定比重瓶法； 第9部分：真密度的测定氨比重计法； 第10部分：空气渗透率的测定； 第11部分：空气反应性的测定 质量损失法； 第12部分：预焙阳极CO2反应性的测定质量损失法； 第13部分：弹性模量的测定； 第14部分：抗折强度的测定 三点法； 第15部分：耐压强度的测定； 第16部分：微量元素的测定 X射线荧光光谱分析方法； 第17部分：挥发分的测定； 第18部分：水分含量的测定； 第19部分：灰分含量的测定； 第20部分：硫分的测定； 第21部分：阴极糊焙烧膨胀/收缩性的测定； 第22部分：焙烧程度的测定等效温度法； 第23部分：预焙阳极空气反应性的测定热重法； 第24部分：预焙阳极CO，反应性的测定热重法： 第25部分：有压下底部炭块钠膨胀率的测定； 第26部分：耐火材料抗冰晶石渗透能力的测定； 第27部分：预焙阳极断裂能量的测定。 本部分为YS/T63的第3部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分是对YS/T63.3一2006的修订，与YS/T63.3一2006相比，主要技术变化如下： 测定范围上限修改为200W/（K·m）； 修改了6.1取样和6.2制样，并对试样尺寸作详细的规定。 本部分参照ISO12987：2004《铝生产用炭素材料阳极、阴极炭块、侧部炭块和焙烧后的糊 比较 法测定热导率》。 本部分由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243）提出并归口。 本部分主要起草单位：中国铝业郑州有色金属研究院有限公司、有色金属技术经济研究院， 本部分参加起草单位：济南澳海炭素有限公司、宁夏宁平炭素有限责任公司、郑州浩宇炭素材料有 1 YS/T 63.3—2016 限公司、山东晨阳新型碳材料股份有限公司、索通发展股份有限公司、山东充矿炭素制品有限公司、肥城 昌盛特种石墨有限公司。 本部分主要起草人：李波、郭永恒、李荣柱、黄华、赵庆才、于普生、刘祯、曹培峰、席兆阳、于易如、高 守磊、陈晓军、刘奉来 本部分所代替标准的历次版本发布情况为： YS/T63.3—2006。 YS/T63.3—2016 铝用炭素材料检测方法 第3部分：热导率的测定 比较法 1范围 YS/T63的本部分规定了用比较法测定铝用炭素材料20℃～60℃间的热导率， 本部分适用于铝用炭素材料热导率的测定。测定范围为2W/（K·m）～200W/（K·m）。 本部分也适用于测定石墨电极等其他炭素材料的热导率。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T26297.1铝用炭素材料取样方法第1部分：底部炭块 GB/T 26297.2 2铝用炭素材料取样方法第2部分：侧部炭块 GB/T 26297.3 铝用炭素材料取样方法第3部分：预焙阳极 GB/T26297.4 铝用炭素材料取样方法第4部分：阴极糊 YS/T63.1铝用炭素材料检测方法第1部分：阴极糊试样焙烧方法、焙烧失重的测定及生坏试 样表观密度的测定 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 热导率thermal conductivity 热导率入是材料的一种特性，测定在一个给定的温度区间△t内通过高度为h和横截面积为A的物 体的热流量dQ/dt，按式（1)计算： -dQ.1.h **(1) dTtA 式中： dQ 热流量，单位为瓦特（W)； LP △t 温度差（通过与标准样品的比较而获得），单位为开尔文（K）； h 通过物体的高度，单位为米（m）； A 物体的横截面积，单位为平方米（m"）。 4 试剂和材料 4.1黏结剂：包括凡士林、丙三醇、黏着胶等，用于改善试样与两端的接触。 4.2校准样品：经设备制造商或国家认可的已校准试样。表1给出了部分经校准的标准样品20℃时 的热导率，在20℃～100℃范围内，这些试样的热导率与温度基本呈线性关系 1 YS/T63.3—2016 表1标准样品举例 材料 20℃时的热导率/[W/（K·m)］ 燃石玻璃 1. 4 高合金钢 14 青铜 65 黄铜 110 纯度99.9%的铝 235 5 装置 5.1 典型的测量装置如图1所示，包括下列部分： 底部：温度可冷却至20℃士0.1℃； 恒温循环箱：可使水温保持在20℃土0.02℃； 热电偶； 电压表； 顶部：可提供热源，至少可加热至60℃，精度0.1℃； 液态恒温箱：可使水温保持在40℃土0.02℃；或使顶部温度保持在60℃土0.1℃的电加热 装置； 加压装置：附有万向旋挂器，最小压力5MPa； 绝缘缸：避免热损失 5.2尺寸测量设备：测量误差土1%，精确至0.02mm 5.3直尺。 11 10 8000 9 7 6 5 4 3 2 说明： 一底部； 绝缘缸； 9 顶部； 恒温循环箱； 试样； 10 施加压力方向； 3- 热电偶T2； 7 热电偶TO； 11 电加热装置。 热电偶T1； 8- 热流方向； 图 1 设备装配示意图 2 YS/T63.3—2016 6取样和制样 6.1取样 底部炭块、侧部炭块、预焙阳极分别按照GB/T26297.1、GB/T26297.2、GB/T26297.3的规定取 样；阴极糊按照GB/T26297.4的规定取样，然后按照YS/T63.1的规定焙烧后制取， 6.2试样 预焙阳极试样尺寸为直径50mm，高度20mm；半石墨质阴极炭块、侧部炭块、焙烧后的阴极糊试样 尺寸为直径50mm，高度20mm；高石墨质阴极炭块、石墨化阴极炭块试样尺寸为直径20mm，高度 50mm。试样尺寸偏差小于0.02mm，端面平整度不大于0.05mm。试样干燥至恒重， 7测定步骤 7.1试样尺寸的测量 测量试样的高度h和直径d。 7.2校准曲线 固定装置（5.1）的底部和顶部，加热至操作温度。当顶部和底部的温度稳定在士0.1℃时，选择一个 或几个与试样具有相同横截面的校准样品（4.2），在其两端涂少量黏结剂（4.1），将其置于中心，松开加 热设备的底部和顶部，则校准样品在适当的压力下被固定在顶部和底部中间。当热电偶的读数恒定时 与：A的函数）可通过测量（已知热导率和尺寸不同校准 记录此时的温差电压。校准曲线温差电压U与 dQ.1 样品）的结果来绘出。对任何试样，可由温差电压U计算出 的值。 注：如果使用了绝缘缸来测定检测样品，则绘制校准曲线时也应使用该绝缘缸。 7.3试样的测定 按照7.2进行试样的测定。 8测定结果的计算 热导率入按式(1)计算，其中 LP 值入，修约至小数点后两位。 9精密度 9.1重复性 重复性限r=0.083一0.72，其中为两次测定结果的算术平均值，单位为瓦特每开尔文米 [W/(K·m)]。