GB／T41062-2021 摩擦材料和制动器间的热传导试验方法

材料的比热容越大，材料的散热性就越突出。比热容对温度要求比较高，会随着测量间隔的不同而 变化。 比热容通常用差示扫描量热仪（DSC)测定。当两者以恒定速率均匀加热时，用DSC测定试样的热 反应，使其与标准物质（蓝宝石）做比较。通常记录从100℃到用户设定的最大温度的数据。该测试还 显示在施加的温度范围内材料是否会发生任何相变。如果在DSC测试过程中发生相变，则相同材料 品的后续测试将产生不同的结果。比热容可与热扩散系数结合使用，以计算导热系数。 目前，利用DSC来测定摩擦材料的比热容，其典型试样体积较小，例如0.5mm3~20mm3，所以单 个试样可能对较大尺寸成分或粗混合成分的摩擦材料不具代表性。鉴于此，解决这个问题的途径有： a）测定大量试样的比热容，使得这些试样的尺寸与设备允许的一样大； b）将具有代表性的摩擦材料研磨成粉状，并轻轻压制成丸状，然后通过DSC进行检测。按公 式（2）计算

比热容，单位为焦耳每克摄氏度[J/（g：℃)]； 热量，单位为焦耳（J）； 72 试样质量，单位为克（g）； 温升，单位为摄氏度（℃）

比热容测定所需仪器设备如下： DSC仪器：能以0.5℃/min20℃/min的速率，等速升温或降温；能保持试验温度恒定 在士0.5℃内至少60min；能够进行分段程序升温或其他模式的升温； b）埚：良好的导热性能桥梁标准规范范本，能够加盖和密封，并能承受在测量过程中产生的抗压； c）分析天平：称量准确度在±0.01mg

试样可分为粉末、颗粒、细粒或从样品上切成的碎片状。试样应能代表受试样品，并小心制备和处 理。如果是从样品上切取试样时应小心，以防止聚合物受热重新取向或其他可能改变其性能的现象发 生。应避免研磨等类似操作，以防止受热或重新取向和改变试样的热历史。对颗粒或粉料样品，应取两 个或更多的试样。取样的方法和试样的制备应在试验报告中说明

比热容按GB/T19466.4测定

GB/T 410622021

试验报告包括以下信息： a）试验日期； b）能完整描述测试样品的所有必要细节，包括热历史； 所用DSC仪器的制造厂家型号、类型（功率补偿型或热流型）； d）试验用样品埚及盖子的形状、尺寸和材质； 试验用气氛及流速； f 校准物质，包括印刷品上的信息，材料的性质，使用的质量和其他与校准相关的特性； g） 试样的形状、尺寸和质量； h）取样的详细资料和试样的状态调节； 温度程序参数，即：起始温度、加热速率、终止温度、等温段的时间间隔，以及在步进方法中温 的增量，若采用降温，还需说明降温速率； 试验结果，包括比热容和相应的温度； k）其他所需的信息

4.3导热系数测定方法

热量的稳态测定或热量通过材料的速度 价材料热传导特性的一个重要指标。导热系数是 定的传热条件下，通过单位厚度的材料所传递的单位热量，按公式（3)计算：

导热系数测定所需仪器设备如下 ）加热单元：

GB/T 41062202

导热系数按GB/T10295测定

试验报告包括以下信息， a）材料的名称、标志和物理性能。 b）操作员对试件的描述和对试件与样品关系的描述。与可适用的材料规范的一致性。松散试件 的制备方法，并说明容器盖材料的测得电阻， c）测定时试件的厚度，在双试件布置中为两块试件总厚度。并注明厚度是强制的还是测量的。 d）状态调节的方法和温度。 e）测定时试件的密度 f）在干燥或状态调节时的相对质量变化。 g）在测定时的相对质量变化，并观察厚度和体积变化。 h）根据冷热板温度计算试件平均温差及其测量方法。 i）测定的平均温度。 平衡时的热流密度。 k）试件的热阻。可应用时，给出热阻系数、导热系数以及这些数值可用的厚度范围 所用热流计装置的类型。减少边缘热损失的方法、测定时板周围的环境温度及热流计的数量、 位置。 m）装置取向：垂直、水平或其他方向。单试件装置的试件不是垂直方向时，应说明试件热侧的位 置：顶部、底部或其他位置。 对于试验中需在试件与装置面板之间插人薄片材料或需使用防水汽封套的情况，应说明薄片 材料或防水汽封套的性质和厚度。如果用温度传感器测定温差，应给出测定方法。 0）测定日期、最后一次标定装置的日期及所用材料的类型。 P）如果有助于解释结果，应提出整个试验和试验中稳态持续的时间。 q）在标定时所用的试件，标明类型、热阻、试件鉴定日期、鉴定单位、鉴定的有效日期和鉴定试验 的编号。 建议在报告中说明所测定传热性质的最大预计误差，当标准中某些要求没有满足时，建议包括 误差估算的报告。 S） 因情况（或要求）不能完全满足本文件所叙述的测定过程时，可以做出商定的例外声明。但是 应在报告中说明，建议的语句是：“本测定除..之外，完全符合GB/T10295试验方法的要 求。”对于直接读数的装置，还应有电子线路和设备的标定或符合标准的说明（包括日期和线性 符合要求的说明）。

4.4热膨胀系数测定方法

GB/T 410622021

差分推杆膨胀计用于测定线性膨胀系数。测试样品的热膨胀根据标准参考样品（例如石英）的热膨 张来确定。将两个样品放在炉中并排缓慢加热，同时按压两个推杆从炉子延伸到带有热隔离的线性可 变位移传感器（LVDT)以便测量其长度变化。两个样品之间的膨胀差异导致推杆的不同运动，从而允 午确定未知样品的线性热膨胀系数，线性热膨胀系数是长度的变化量与初始温度下原长度的比值。用 热电偶测量样品的温度。按公式（5）计算：

热膨胀系数测定所需仪器设备如下： a 试样载体和推杆应由同牌号的透明石英制成，两者热膨胀系数间的差异应在土1%以内； b） 高温炉：温度为0℃~900℃； 位移传感器； d 数据处理记录仪； e) 热电偶：190℃～350℃，推荐使用E型或T型热电偶；0℃～900℃，推荐使用K型、S型及 N型热电偶； f）指针式千分尺或卡尺

4.4.3.1被检试样应具有刚性固体特征，即在试验温度和仪器所予应力下，试样的蠕变或弹性应变速率 是可忽略的，不会对热长度变化的测量产生可见的影响， 4.4.3.2试样最小长度应为25mm士0.1mm，横向尺寸为3mm~10mm。 4.4.3.3试样应轴向均匀，其端面（与载体、推杆间的接触面）的粗糙度应不大于10μm，端面间的不平 行度应小于25m。不应采用具有尖端的试样，它在试验中易产生变形。 4.4.3.4增大试样的横截面积有助于防止升温时试样的非弹性蠕变。 4.4.3.5控制试样中的温度梯度，保证试样上的温度不均勾性在±2℃/50mm

热膨胀系数按GB/T4339测定

管接头标准热膨胀系数按GB/T4339测定

试验报告包括以下信息： a）关于制造者、材料化学成分及受热加工历程的描述

GB/T 410622021

b）试样的制备方法，各向异性的轴向方向以及试样所经受的热的、机械的、湿度或其他处理的 细节； C 试样的形状和尺寸，包括原始长度和基准温度； d）月 所用装置的简明描述，包括膨胀位移和温度测量系统、精度估算、加热与冷却速率、温度控制和 气； e 列出使用的参照材料及对包括膨胀位移传感器、温度传感器在内的整个热膨胀测试系统的校 正方法； 在指定的温度区间内，展示线性热膨胀、测量温度及平均线膨胀系数的数据表； g 关于试样异常现象的完整描述，诸如：试验后在参照温度下试样显示永久变形、过度氧化、起 皮、变色、形变、裂纹、开裂等所有可能影响实验结果而需要加以说明的因素； h）满足被检材料特殊要求的任何附加信息

不锈钢板标准GB/T41062202

1］GB/T22310道路车辆制动衬片盘式制动衬块受热膨胀量试验方法 2JSAE J2581—2017Thermal Transport Properties Germane to Friction Materials and Brakes