ICS83.120 CCSQ23 中华人民共和国国家标准 GB/T3139—2026 代替GB/T3139—2005 纤维增强塑料导热系数试验方法 Testmethodsforthermalconductivityoffiberreinforcedplastics 2026-05-25发布 2026-12-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布前 言 本文件按照GB/T1.1—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/T3139—2005《纤维增强塑料导热系数试验方法》,与GB/T3139—2005相比,除 结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下: a) 更改了范围(见第1章,2005年版的第1章); b) 更改了“热流量”定义(见3.1,2005年版的3.1); c) 更改了“热流量密度”定义(见3.2,2005年版的3.2); d) 更改了“导热系数”定义(见3.3,2005年版的3.3); e) 更改了“平均温度”术语和定义(见3.4,2005年版的3.4); f) 删除了“试样温度差”术语和定义(见2005年版的3.5); g) 增加了“热阻”术语和定义(见3.5); h) 增加了双试样设备对于试样尺寸的要求(见4.2.2); i) 增加了试样表面平行度的要求(见4.2.3); j) 增加了双试样设备示意图(见图1); k) 更改了主加热板及护加热板表面各点温度差的要求(见4.3.2.3,2005年版的6.1.2); l) 增加了主加热板和护加热板之间间隙的要求(见4.3.2.5); m) 增加了护加热板与加热板尺寸关系示意图(见图2); n) 删除了冷却板应具有螺纹式双向液体回路的要求(见2005年版的6.2); o) 删除了试样温度的要求(见2005年版的7.2); p) 更改了试样厚度测量的要求(见4.5.3,2005年版的8.3); q) 更改了试样安装的要求(见4.5.4,2005年版的8.4); r) 更改了达到平衡的条件(见4.5.5,2005年版的8.5); s) 更改了稳态传热条件下试样表面温度波动的要求(见4.5.6,2005年版的8.6); t) 增加了双试样设备计算导热系数的公式(见4.6.2); u) 增加了保护热流计法(方法B)的内容(见第5章); v) 增加了闪光法(方法C)的内容(见第6章); w) 更改了试验报告的要求(见第7章,2005年版的第10章)。 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。 本文件由中国建筑材料联合会提出。 本文件由全国纤维增强塑料标准化技术委员会(SAC/TC39)归口。 本文件起草单位:北京玻璃钢研究设计院有限公司、北京航空航天大学、航天材料及工艺研究所、 北京玻钢院检测中心有限公司、航天特种材料及工艺技术研究所、北京卫星制造厂有限公司、上海复合 材料科技有限公司、中国航空制造技术研究院、陕西有色天策新材料科技有限公司、广东省合高复材制 造有限公司、威海市产品质量标准计量检验研究院。 本文件主要起草人:李敏、王绍凯、辛春锁、兰海金、张蕾、刘洪新、王晓蕾、闫鸿琛、高峰阁、顾轶卓、 朱世鹏、吴宪、赵广福、杨景兴、张丽娟、张佐光、何凤梅、姚卓君、石峰晖、杨阳锋、李庆辉、陈聪慧、 刘晓龙、韩建超、陈自勇、赵德明。 本文件于1982年首次发布,2005年第一次修订,本次为第二次修订。 ⅠGB/T3139—2026纤维增强塑料导热系数试验方法 1 范围 本文件描述了护热板法(方法A)、保护热流计法(方法B)和闪光法(方法C)测定纤维增强塑料导 热系数的原理、试样、试验仪器、试验条件、试验步骤、结果计算和试验报告。 本文件适用于测定纤维增强塑料的导热系数,其他结构形式的复合材料参照使用。护热板法(方法 A)和保护热流计法(方法B)为稳态传热测试方法,闪光法(方法C)为瞬态传热测试方法。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T1446 纤维增强塑料性能试验方法总则 GB/T3961 纤维增强塑料术语 GB/T22588 闪光法测量热扩散系数或导热系数 3 术语和定义 GB/T3961界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 热流量 heatflowrate 单位时间内通过给定面积的热量。 3.2 热流量密度 densityofheatflowrate 单位面积的热流量(3.1)。 3.3 导热系数 thermalconductivity 单位温度梯度下的热流量密度(3.2)。 3.4 平均温度 meantemperature 在稳态传热条件下(即材料内部的温度分布不随时间变化),试样的高温面温度和低温面温度的算 术平均值。 3.5 热阻 thermalresistance 在稳态传热条件下,与热流方向垂直的两表面温度差除以热流量密度(3.2)。 4 护热板法(方法A) 4.1 原理 护热板法(方法A)是在稳态传热条件下,单向热流垂直流过板状试样;通过测量在给定传热面积的 1GB/T3139—2026一维恒定热流量,以及试样冷热表面的温度差,可计算出试样的导热系数。 4.2 试样 4.2.1 试样制备按GB/T1446的规定。 4.2.2 试样尺寸规定如下: a) 试样可为正方形或圆形,试样边长或直径应与加热板(见图2中a或D0)相等,单试样设备试 样边长或直径宜为100mm,双试样设备试样边长或直径宜为300mm,尺寸误差不宜大 于±0.6mm; b) 试样厚度至少为5mm;最大宜不超过其边长或直径的1/10。 4.2.3 试样上下两面应平行且表面平整,平面度误差不大于0.50mm/m,平行度误差应在试样厚度的 1.0%以内。 4.2.4 每组试样不少于3块。 4.3 试验仪器 4.3.1 试样设备 护热板法(方法A)导热系数测试仪一般分为两种类型,分别为单试样设备和双试样设备。 单试样设备中,试样位于加热板上表面,加热板的下表面为绝热材料和底加热板,如图1a)所示。 绝热材料的上下两表面应控制温度差不大于0.5℃。 双试样设备中,两个相同的试样位于加热板的上下两个表面,如图1b)所示。 a) 单试样设备 b) 双试样设备 标引序号说明: 1———冷却板; 2———试样; 3———主加热板; 4———间隙; 5———护加热板; 6———绝热材料; 7———底加热板。 图1 护热板法(方法A)试验设备示意图 4.3.2 加热板 4.3.2.1 加热板由主加热板和包围主加热板并有一定间隙的护加热板组成,各加热板具有独立的加热 器和表面板。 2GB/T3139—20264.3.2.2 护加热板的宽度为加热板边长或直径的1/4,如图2所示,并有适当的保温措施。其他尺寸应 保证导热系数测量值的误差在8%以内。 4.3.2.3 主加热板表面各点温度差不大于稳态传热条件下试样两面温度差的2%。护加热板表面各点 温度差不大于稳态传热条件下试样两面温度差的5%。 4.3.2.4 加热板两表面应平行且平整,平面度误差不大于0.25mm/m。 4.3.2.5 主加热板和护加热板之间的间隙在加热板表面内所占的面积不宜超过主加热板面积的5%。 a) 表面为正方形的加热板 b) 表面为圆形的加热板 标引序号说明: 1 ———护加热板; 2———间隙; 3———主加热板; a———正方形加热板的边长; D0———圆形加热板的直径。 图2 护加热板与加热板尺寸关系示意图 4.3.3 冷却板 冷却板的尺寸及接触试样的表面状态同加热板,但冷却板不设间隔。 4.3.4 温度和功率测量精度 4.3.4.1 温度测量应精确到稳态传热条件下试样两面温度差的1%,不大于0.5℃。 4.3.4.2 测量主加热板的功率,应精确到1%。 4.4 试验条件 4.4.1 试验环境 试验环境条件应符合GB/T1446的规定。 4.4.2 试样温度差 试样冷热面温度差宜不小于10℃。 4.5 试验步骤 4.5.1 试样按GB/T1446的规定进行外观检查,试样表面的平面度误差用刀形平板尺进行检验。 4.5.2 试样按GB/T1446的规定进行状态调节,或按产品技术要求处理。 3GB/T3139—20264.5.3 在试样的中心、边缘等部位测量不少于5处试样厚度,取算术平均值,精确至0.01mm。 4.5.4 打开测试腔体,单试样设备中,将单个试样安装在加热板的上表面,双试样设备中,将两个试样 分别安装在加热板的上下两个表面。安装试样时注意通过左右移动来消除夹杂空气,并对试样施加一 定的压力,同时检查好试样与加热板表面的对齐情况。 4.5.5 启动试验设备,调节主加热板、护加热板以及底加热板的温度。当主加热板与护加热板以及主 加热板与底加热板之间的温度差不超过0.5℃,且主加热板、护加热板以及底加热板的温度波动不超过 0.5℃,持续时间不少于10min时,即达到平衡,记录此时主加热板、护加热板以及底加热板的温度,将 试样在此温度下保持恒定。 4.5.6 在主加热板功率不变的情况下,当试样的表面温度波动不大于试样两面温度差的1%,且不超过 0.5℃,持续时间不少于30min时即达到稳态传热条件,记录此时主加热板功率和试样两面的温度,当 前试验结束。 4.6 结果计算 4.6.1 单试样设备的导热系数计算 单试样设备的导热系数按公式(1)计算,取3位有效