YS
ICS 71.100.10 Q 52
中华人民共和国有色金属行业标准
YS/T63.32016 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/T 63.3—2016
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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)
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开本880×12301/16 5印张0.5字数12千字 2017年7月第一版 2017年7月第一次印刷
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书号：155066·2-31774定价 14.00元 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CO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CO2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—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）；一修改了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
I 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。
Ⅱ 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/T26297.3 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thermalconductivity 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：
器·
dQ.1.h
.....(1)
式中： dQ
dT 一热流量，单位为瓦特（W）； At 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一物体的横截面积，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/T 63.3—2016
表1 标准样品举例
20C时的热导率/[W/(K·m)]
材料燧石玻璃高合金钢青铜黄铜
1. 4 14 65 110 235
纯度99.9%的铝
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℃士0.02℃；一热电偶；一电压表； -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℃士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；一绝缘缸：避免热损失。
2尺寸测量设备：测量误差士1%，精确至0.02mm。
5.2
5.3 直尺。
11
10
9
1 .6 5 4 3
2 -1
说明： 1——底部； 2恒温循环箱； 3——热电偶T2; 4- 一热电偶T1；
绝缘缸； 6 一试样； 7--—热电TO; 8 热流方向；
9——顶部； 10——施加压力方向； 11—电加热装置。
5-
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。当项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
记录此时的温差电压。校准曲线(温差电压U与：A的函数)可通过测量(已知热导率和尺寸不同校准
h
样品)的结果来绘出。对任何试样,可由温差电压 U计算出等·立的
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,其中浆和 和△t可由校准曲线求得，最终测定结果为两次测定结果的算术平均
dT
值，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)]。 9102 '9 L/SX
YS/T 63.3—2016
9.2 2再现性
再现性限R=0.124十1.097，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)]。
10 检测报告
检测报告应包括以下内容： a） 识别试样的所有细节； b) 本部分编号； c) 测定时的温度； d) 结果及所用方法； e) 在检测过程中出现的异常情况； f) 本部分不包括的任何操作或可选择的任意操作。
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