1  主题内容与适用范围 

 

    本标准规定了用混合法，采用铜块量热计，测定纤维增强塑料的平均比热容。 

    本标准适用于平均温度约60°C(100°C到20°C)，即试样被加热到100°C的纤维增强塑  

料的平均比热容。 

    本标准不适用于在100°C时发软变形的试样。 

 

2  引用标准 

 

    GB 1446  纤维增强塑料性能试验方法总则 

 

3  原理 

 

    将一定质量的试样均匀加热到试验温度后，降落到温度较低的已知熟容值的铜块量热计  

内，测定量热计的温升。当二者温度平衡时量热计吸收的热量即等于试样放出的热量。根据  

公式计算出试样的平均比热容。 

 

4  试样 

 

4.1  尺寸 

    试样尺寸如图1所示。对于板材可叠加起来加工，在试样中心钻孔，用同类材料做的  

圆棒贯穿固定。 

4.2  数量 

    试样数量不少于3个 

 

5  试验设备 

 

    试验设备主要由量热计、恒温水浴、加热炉和温度测量装置所组成，如图2所示。 

5.1  量热计 

    量热计由铜块量热计及其外壳组成。铜块量热计材料为紫铜(热容值约为800/°C。尺寸  

见图3和图4)。热容值用电能法进行标定。 

    注：电能法是指对量热计进行电加热，根据所加电能及量热计的温度升高计算量热计的  

热容值。 

5.2  恒温水浴 

    在试验期间，水浴温度波动不超过±0.1°C。 

5.3  加热炉 

    加热炉均温区沿纵向的长度至少是试样高度的两倍。在均温区内最大温差不超过1°C。 

5.4  温度测量装置 

5.4.1  量热计温度用铂电阻温度计测量，精度不应低于0.01°C。 

5.4.2  试样温度用热电偶伸入试孔中进行测量，精确至0.2°C。 

 

6  试验步骤 

 

6.1  试样状态调节 

    试样状态调节按GB 1446的3.2条进行。 

6.2  操作步骤 

6.2.1  将试样悬挂于加热炉均温区的正中处。通电加热，使其升温至约100°C。 

6.2.2  把量热计置于水浴中，使量热计的初始温度和水浴温度保持在20°C左右(与标定热  

容值时的量热计初始温度相一致)。待温度恒定后，将水浴的温度调节到比量热计的初始温  

度高1～1.5°C。 

6.2.3  待试样温度稳定后，保温20min以上。在保温期间温度偏差不超过±0.2°C。落样时  

记录试样温度t。 

6.2.4  分3阶段测量量热计的温度值，每隔1min读一次数。 

    a.  第一阶段——待量热计温度上升速率稳定后记录10min。在测记第10min温度t0时准  

时落样； 

    b.  第二阶段——试样放热，量热计温度迅速升高，继续读数直到温度最高tnj； 

    c.  第三阶段——末期降温阶段，从温度下降开始记录10min。 

6.2.5  从量热计中取出试样。称取试样质量，精确到0.01g。 

 

7  计算 

 

7.1  平均比热容计算公式 

    试样的平均比热容按(1)式计算： 

                               C(tn+tδ-t0) 

                            Cp=-------------   …………………………………(1) 

                               m(t-tn-tδ 

式中：Cp——试样的平均比热容，J/kg·K； 

    C——量热计的热容值，J/°C； 

    tn——量热计的最高温度，°C； 

    tδ——量热计温度修正值，°C；(tδ为正时表示量热计向外散失热量反之为从外吸收  

了热量)； 

    t0——落样时刻的量热计温度，°C； 

    m——试验后的试样质量，kg； 

    t——试样温度，°C。 

7.2  量热计温度修正 

    量热计温度修正值按(2)式或(3)式计算： 

                                V3-V1   t0+tn  n-1      - 

                            td=-------(------- +tj-n·t1 )+n+·V1  …………(2) 

                                t3-t1     2    j=1  

                                V3-V1   t0+tn n-1      - 

                            td=-------(-------+tj-n·t3)+n·V3     …………(3)  

                                 t3-t1     2   j=1   

式中：tδ——同式(1)； 

  V1、V3——分别表示第一和第三阶段量热计温度变化速率，°C/min； 

    -  - 

   t1、t3——分别表示第一和第三阶段量热计的温度平均值，°C； 

    n——第二阶段量热计温度记录次数； 

    tj——第二阶段量热计温度记录值，°C。 

7.3  计算出每个试样的平均比热容和一组试样的算术平均值。取两位有效数字。平均比热  

容的计算示例参见附录A。 

8  试验报告 

 

8.1  注明本标准号，材料名称，牌号，生产厂家，试验日期和试验人员。 

8.2  给出每个试样的平均比热容和一组试样的算术平均值。 

8.3  注明试验的温度范围和特殊的状态调节条件等。 

附  录  A 

平均比热容计算示例 

(参考件) 

 

A1  测定结果 

 

A1.1  量热计热容值，C=775.5J/°C 

A1.2  试样温度，t=102.1°C。 

A1.3  试验后的试样质量，m=0.023 19kg。 

A1.4  量热计温度变化见表A1。 

                             表 A1  量热计的温度变化 

_______________________________________________________________________________   

 时间     第一阶段      时间      第二阶段           时间         第三阶段        

 min     温度，° C     min      温度，°C      n    min          温度，°C  

  0        20.206        11        21.264       1     20           23.000 

  1        20.218        12        22.008       2     21           22.995 

  2        20.236        13        22.429       3     22           22.990 

  3        20.249        14        22.683       4     23           22.982 

  4        20.264        15        22.845       5     24           22.975 

  5        20.279        16        22.921       6     25           22.964 

  6        20.297        17        22.967       7     26           22.957 

  7        20.312        18        22.990       8     27           22.949  

  8        20.325        19       23.002=t      9     28           22.939 

  9        20.338                                     29           22.932 

  10     20.353=t0 

_______________________________________________________________________________ 

A2  计算量热计温度修正值 

 

                            20.206-20.353 

                         V1=--------------=-0.015 

                                  10   

                             23.002-22.932  

                          V3=--------------=0.007  

                                  10  

                          -  20.206+20.353  

                          t1=--------------=20.280  

                                   2 

                              V3-V1   0.022  

                             -------=------=0.008 

                              t3-t1   2.687 

                             t0+tn  20.353+23.002  

                            -------=--------------=21.678             

                               2          2 

∵n=9 

 n-1 

∴tj=21.264+22.008+22.429+22.683+22.845+22.921+22.967+22.990=180.107 

  j=1 

   - 

n·t1=9×20.280=182.520 

n·V1=9×(-0.015)=-0.135 

         V3-V1   t0+tn n-1      - 

代入tδ=-------［------+tj-n·t1］+n·V1=0.008［21.678+180.107-182.520］+(-0.1  

         t3-t1     2    

 

j=135)=0.019°C 

 

A3  计算试样的平均比热容 

 

   C(tn+tδ-t0)  775.5(23.002+0.019-20.353 

Cp=------------=---------------------------=1.1×10[3]J/kg·K               

   M(t-tn-tδ)  0.02319(102.1-23.002-0.019) 

                       ____________________ 

                          

    附加说明： 

    本标准由国家建筑材料工业局提出。 

    本标准由会国纤维增强塑料标准化技术委员会归口。 

    本标准由国家建筑材料工业局玻璃钢研究设计院负责起草。 

    本标准主要起草人施自强、雷国栋、刘建明。 

 

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