ICS 81.080 CCS Q 40
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T5990—2021 代替GB/T5990—2006
耐火材料 导热系数、比热容和热扩散系数试验方法（热线法）
Refractory materialsDetermination of thermal conductivity,specificheat
capacityand thermal diffusivity(hot-wiremethod)
[ISO 8894-1 :2010,Refractory materials—Determination of thermal conductivity-
Part 1:Hot-wire methods (cross-array and resistance thermometer),MOD; ISO 8894-2:2007 , Refractory materials—Determination of thermal conductivity-
Part 2:Hot-wire method (parallel),MOD)
2022-05-01实施
2021-10-11发布
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发布 中华人民共和 国
国家标准
耐火材料 导热系数、比热容和热扩散系数试验方法（热线法）
GB/T 5990—2021
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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 2021年10月第一版
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书号：155066·1-68507
版权专有 侵权必究 GB/T 5990—2021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替GB/T5990—2006《耐火材料导热系数试验方法（热线法）》，与GB/T5990—2006相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：
更改了文件的范围（见第1章，2006年版的第1章）；
a)
b) 更改了“十字热线法”的“设备”“试样”“试验步骤”“结果计算”要求（见4.2～4.6，2006年版的
4.2~4.6);
c） 更改了试块尺寸（见4.4.3、5.4.3，2006年版的4.4.4、5.4.3）； d) 删除了“十字热线法”的“数据处理”（见2006年版的4.7）；增加了“十字热线法”的“精密度”
（见4.7)； e) 更改了“平行热线法”的原理表述（见5.1，2006年版的5.1)； f) 更改了“平行热线法”的试验温度偏差（见5.2.1，2006年版的5.2.1)； g) 更改了“平行热线法”能供给热线的功率要求（见5.2.3，2006年版的5.2.3）； h) 更改了“平行热线法”时间分辨率中测温精度的要求（见5.2.6，2006年版的5.2.6）； i) 更改了“平行热线法”试样的取样要求（见5.3.1，2006年版的5.3.1）； j) 增加了“平行热线法”试样尺寸要求（见5.3.2.2）； k) 更改了“平行热线法”表面平整度的表述（见5.3.3，2006年版的5.3.3）； 1) 更改了“平行热线法”致密材料刻槽的刻槽位置要求（见5.3.4，2006年版的5.3.4）； m) 更改了“平行热线法”试验步骤的部分步骤表述（见5.4.1、5.4.2、5.4.3，2006年版的5.4.1，
5.4.2、5.4.3），删除了时间t测量精度（见5.4.5、表1，2006年版的5.4.5、表1），更改了表1的推荐功率（见表1，2006年版的表1）；
n) 增加了“平行热线法”导热系数试验结果的要求（见5.5.1.2）； o） 增加了“平行热线法”热扩散系数、比热容和试验结果修约（见5.5.2、5.5.3、5.5.4)；
p) 更改了试验报告的表述[见第6章a)，2006年版的第6章a)]； q） 更改了“平行热线法”导热系数举例和各类型热电偶热电动势的查询出处（见附录D，2006年
版的附录B)，增加了“平行热线法”比热容和热扩散系数的举例（见附录D)。 本文件使用重新起草法修改采用ISO8894-1：2010《耐火材料导热系数试验方法第1部分：热
线法（十字热线法和铂电阻温度计法）》和ISO8894-2：2007《耐火材料导热系数试验方法第2部分：热线法（平行热线法）》。
本文件与ISO8894-1：2010和ISO8894-2：2007相比在结构上有较多调整，附录A中列出了本文件与相应ISO文件章条编号对照一览表，
本文件与ISO8894-1：2010和ISO8894-2：2007相比存在技术性差异，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线（I）进行了标示，附录B中给出了相应技术性差异及其原因的览表。
本文件做了下列编辑性修改：
更改了标准的名称；删除了ISO8894-1:2010的附录A、附录B。
-
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
1 GB/T 5990—2021
本文件由全国耐火材料标准化技术委员会（SAC/TC193)提出并归口。 本文件起草单位：中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司、宜兴摩根热陶瓷有限公司、阳泉市硅铝
质耐火材料质量监督检验中心、上海利尔耐火材料有限公司、河南瑞泰耐火材料科技有限公司、郑州瑞泰耐火科技有限公司、重庆科技学院。
本文件主要起草人：宋艳艳、胡飘、章健、殷波、李向威、吴狄、董殿敏、李洪波、翟鹏涛、李炜、郑益锋、 廖佳、张明泽、杨朝芳、马四凯、李冉、李沅锦、高荣礼、邓小玲。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：
-1986年首次发布为GB/T5990—1986； -2006年第一次修订时，并人了GB/T17106一1997《耐火材料导热系数试验方法（平行热线法）》；
-
—一本次为第二次修订。
II GB/T 5990—2021
常压下加热1kg物质使之升温1K所需的热量（以J计）。 注：单位为焦耳每千克开尔文[J/（kg·K)]。
4十字热线法
4.1原理
试样在炉内加热至规定温度并在此温度下保温，用沿试样长度方向埋设在试样中的线状电导体（热线)进行局部加热，热线载有已知恒定功率的电流，即在时间上和试样长度方向上功率不变。从热线的功率和接通电流加热后已知两个时间间隔的温度可以计算导热系数，此温升与时间的函数就是被测试样的导热系数。 4.2 2设备 4.2.1试验炉
能容纳一个或多个试样组件的电加热炉，能升温至1250℃，试样任意两点间的温差不应大于 10℃：在测试中（15min内）试样周围温度波动不应大于0.5℃。试验炉控温精度应为土10℃。
4.2.2热线
最好采用铂线、铂/合金线，长约200mm，直径不大于0.5mm，长度的测量精确到土0.5mm，热线的两端均与电源相连，试样外的引线应由两根或两根以上0.5mm直径的导线连接在一起，炉子外部的电源线应采用大容量电缆。
注：对1000℃以下，热线可根据温度选择合适的廉金属线 4.2.3热线电源
应采用交流或直流稳压电源，测量期间功率波动不应超过2%，测试功率应在1W/m～20W/m之间，这等同于200mm的测阻引线之间的热线功率为0.2W4W。 4.2.4测量十字架
由热线和铂/铂热电偶组成，热电偶焊接在热线的中心，测量热电偶的引线应垂直于热线，参比热
电偶放在上试块的上表面和盖板中间，盖板材质与试样相同，以保持有稳定的输出（见图1）。测量热电偶的最大直径应不大于热线的直径（为了减少测量点的热损）。
2 GB/T 5990—2021
盖板
参比热电偶7，可选绝缘层
试样
示差测量电路
测量热电偶7
试样
电压分接头
加热回路
图1“十字热线”法中加热电路和测量电路（示差热电偶电路）示意图
4.2.5测量回路
热线的两端都焊有相同材质的两根线（直径尽可能大于热线的直径）一对供给热流，另一对测量电压降，热电偶焊接在热线的中间（见4.2.4)并与参比热电偶反接以测量温度变化。引线要能延伸到炉体外与测量设备相连，连线可用其他材质的导线，
注1：上试块和参比热电偶之间可设置绝缘层。 注2：在1000℃以下可使用廉金属热电偶。 注3：可用足够分辨率的数据采集系统代替参比热电偶。
4.2.6测量设备 4.2.6.1 热线功率测量单元或相似装置，可与稳定电源连接，用于测量热线的电流和电压，二者的测量精度至少为士0.5%。 4.2.6.2 数字测量系统，温度时间记录装置，灵敏度至少为2μV/cm或能显示0.05μV，或时间分辨率
3 GB/T5990—2021
要短于0.5S.或测温精度高于0.01K。
4.2.7厘钵
用于试验粉料或颗粒状耐火材料，它的内部尺寸和4.3.2中规定的整体试样相同，试验系统应有
4.3.2规定的2个～3个接触面，下厘钵应是一个无盖的方盒，上厘钵应是一个方框另带一个盖。
注：厘钵在试验温度下不与试样反应且不导电。
4.2.8试验装置
“十字热线法”试验装置宜采用的试验装置框图如图2所示。
参比热电偶7：
K
热电偶冷端
加热回路
测试组件
热线电源，交流电源1kHz
电压分 办 采集信号接头 流
差分信号 (T:T,)
(7;)
器
上电流测量
数据采集系统与计算机
热线电源控制单元
图2 2“十字热线”法建议试验装置框图
4.3试样 4.3.1取样
定形制品应按照GB/T10325取样，不定形制品应按照GB/T4513.5取样，两者都可由双方协商取样。 4.3.2试样尺寸 4.3.2.1定形制品试样组件应包括2个相同的试块，尺寸不小于200mm×100mm×50mm。
注：在满足4.3.3的条件下，可选用230mm×114mm×65mm或230mm×110mm×75mm的标准砖做试块。 4.3.2.2 2不定形耐火材料应按照4.3.2.1的规定切成符合尺寸要求的试样，或采用特殊模具直接成型出符合4.3.2.1要求的试样。 4.3.3表面平整度
应将每个试块的接触面磨平，使得在距离至少100mm的两点间平整度的偏差不应超过0.1mm，
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