一、標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)信息項目內(nèi)容

標(biāo)準(zhǔn)號	GB/T 3399-1982
中文名稱	塑料導(dǎo)熱系數(shù)試驗方法 護熱平板法
英文名稱	Test method for thermal conductivity of plastics by means ofthe guarded hot plate
發(fā)布日期	1982-12-29
實施日期	1983-10-01
標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)	現(xiàn)行有效（2023年12月28日復(fù)審結(jié)論：繼續(xù)有效）-1
ICS分類號	83.080（塑料）-1
CCS分類號	G31（合成樹脂、塑料基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)與通用方法）-5
適用范圍	適用于護熱平板穩(wěn)態(tài)法測量塑料導(dǎo)熱系數(shù)，不適用于測量導(dǎo)熱系數(shù)大于2.20W/(m·K)的塑料-3-5
歸口單位	全國塑料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（TC15）-1
執(zhí)行單位	全國塑料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會通用方法和產(chǎn)品分會（TC15/SC4）-1
主管部門	中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會-1
起草單位	化學(xué)工業(yè)部晨光化工研究院一分院-3-5
主要起草人	劉民生、吳述揚-3-5

二、檢測服務(wù)簡介

化學(xué)工業(yè)合成材料老化質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心是獲得CMA/CNAS雙資質(zhì)認(rèn)證的檢測機構(gòu)。本中心依據(jù)GB/T3399-1982《塑料導(dǎo)熱系數(shù)試驗方法護熱平板法》標(biāo)準(zhǔn)，提供各類塑料材料導(dǎo)熱性能檢測服務(wù)，出具全國認(rèn)可的檢測報告。

導(dǎo)熱系數(shù)（λ）是指在穩(wěn)定條件下，垂直于單位面積方向的每單位溫度梯度通過單位面積上的熱流，單位是W/(m·K)-3。它是評價塑料材料熱傳導(dǎo)能力的核心指標(biāo)，直接影響材料在保溫、散熱、封裝等應(yīng)用中的性能表現(xiàn)。

適用材料典型產(chǎn)品

通用塑料	聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）-3
工程塑料	尼龍（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚苯硫醚（PPS）-3
復(fù)合材料	塑料基復(fù)合材料、增強材料-3
硬質(zhì)均質(zhì)塑料	板材、片材、模塑制品
軟質(zhì)材料/粒料	需使用特制木制架輔助測試-3

三、測試原理

試驗原理：本方法基于單向穩(wěn)定導(dǎo)熱原理-3。當(dāng)試樣上、下兩表面處于不同的穩(wěn)定溫度下，測量通過試樣有效傳熱面積的熱流及試樣兩表面間溫差和厚度，按傅里葉定律計算導(dǎo)熱系數(shù)-3-6。

熱防護原理：采用護熱板法（Guarded Hot Plate,GHP），通過主加熱板周圍的護加熱板消除側(cè)向熱損失，確保熱流僅沿垂直方向通過試樣，是國內(nèi)外公認(rèn)度Zui高的導(dǎo)熱系數(shù)測量方法之一-6-10。

術(shù)語定義單位

熱流Φ	單位時間通過某一表面的熱量	W
熱流密度q	單位時間通過某一表面單位面積的熱量	W/m2
導(dǎo)熱系數(shù)λ	在穩(wěn)定條件下，垂直于單位面積方向的每單位溫度梯度通過單位面積上的熱流	W/(m·K)-3

四、核心技術(shù)參數(shù)檢測項目技術(shù)參數(shù)依據(jù)

導(dǎo)熱系數(shù)測量范圍	≤ 2.20 W/(m·K)-3-5	第1章
試樣厚度	≥ 5mm，Zui大厚度不超過直徑或邊長的1/8-3	第3.3條
試樣尺寸	圓形或正方形，直徑或邊長與護加熱板相等-3	第3.3條
溫度梯度	400 K/m ～ 2000 K/m-3	第4.2條
冷熱板溫差	≥ 10 K-3	第4.2條
熱板溫度	低于 333 K（60℃）-3	第4.2條
溫度測量精度	± 0.1 K-3	第5.4條
熱流測量精度	± 1%-3	第5.5條
厚度測量精度	≥ 0.05 mm-3	第6.1條
主加熱板直徑	≥ 100 mm-3	第5.1條
試樣數(shù)量	每組不少于 2塊-3	第3.5條

主要檢測設(shè)備-3：

護熱平板導(dǎo)熱儀（含主加熱板、護加熱板、冷板）

高精度測溫儀表（熱電偶絲直徑≤0.2mm，精度0.1K）

量熱儀表（精度1%）

厚度測量工具（精度≥0.05mm）

高穩(wěn)定度加熱電源（電壓波動≤±0.5%）

五、試樣制備與要求項目要求

試樣類型	均質(zhì)的硬質(zhì)塑料材料，兩表面應(yīng)平整光滑且平行，無裂縫等缺陷，不平度在0.5mm/m以內(nèi)-3
軟質(zhì)/粒料	試驗軟質(zhì)材料或粒料時，需使用木制架輔助，試樣總體上應(yīng)是均質(zhì)的-3
取樣要求	應(yīng)是產(chǎn)品有代表性部分，由產(chǎn)品直接截取或按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求制備-3
雙平板要求	對雙平板導(dǎo)熱儀測試，應(yīng)選取盡可能同樣的試樣-3
試樣尺寸	圓形或正方形，直徑或邊長與護加熱板相等，厚度≥5mm，不超過直徑或邊長的1/8-3
狀態(tài)調(diào)節(jié)	根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求進行狀態(tài)調(diào)節(jié)；如無產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，按GB2918-82條件處理24h-3
試樣數(shù)量	每組不少于2塊-3

六、試驗步驟步驟操作內(nèi)容關(guān)鍵參數(shù)

1. 厚度測量	沿試樣四周至少測量四處厚度，取算術(shù)平均值作為試驗前試樣厚度-3	精度≥0.05mm
2. 裝樣	將狀態(tài)調(diào)節(jié)過的試樣放入儀器冷熱板之間，使試樣與冷熱板緊密接觸-3	接觸良好
3. 溫度設(shè)定	使冷熱板維持恒定的溫度，保持所選定的溫度差-3	溫差≥10K
4. 平衡判斷	當(dāng)主加熱板和護加熱板溫差小于±0.1K時，認(rèn)為溫度達到平衡-3	±0.1K
5. 穩(wěn)態(tài)判斷	加熱功率不變條件下，主加熱板溫度波動每小時不超過±0.1K時，認(rèn)為達到穩(wěn)態(tài)-3	±0.1K/h
6. 數(shù)據(jù)采集	每隔30min連續(xù)三次測量熱流和溫差，各次測定值與平均值之差小于1%時結(jié)束試驗-3	偏差≤1%
7. Zui終厚度	試驗完畢再測量試驗后試樣厚度，取試驗前、后試樣厚度的平均值為計算厚度-3	平均值

七、計算公式-37.1 單平板法

λ = (Q · d) / (A · Δt ·τ) 或 λ = (q · d) / Δt

其中：

λ — 導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m·K)

Q — 穩(wěn)態(tài)時通過試樣有效傳熱面積的熱量，J

d — 試樣厚度，m

A —試樣有效傳熱面積（以主、護加熱板縫隙中心的距離計算），m2

Δt — 試樣熱面溫度t?和冷面溫度t?之差，即Δt = t? -t?，K

τ — 測量時間間隔，s

q — 通過試樣有效傳熱面積的熱流密度，W/m2

7.2 雙平板法

λ = (Q · d?) / (2A · Δt? ·τ) 或 λ = (q · d?) / (2Δt?)

其中：

d? — 試樣1與2的厚度d?和d?的平均厚度，即d? = (d?+ d?)/2，m

Δt? — 試樣1與2的兩面的平均溫度差，即Δt? = [(t? +t?) - (t?' + t?')]/2，K

t?、t? — 分別為試樣1與2的熱面溫度，K

t?'、t?' — 分別為試樣1與2的冷面溫度，K

7.3 結(jié)果判定

試驗結(jié)果以每組試樣的算術(shù)平均值表示，取三位有效數(shù)字-3

當(dāng)每一試樣測試結(jié)果與平均值之差大于5%時，試驗應(yīng)重做-3

八、應(yīng)用領(lǐng)域

塑料導(dǎo)熱系數(shù)檢測廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

應(yīng)用領(lǐng)域檢測目的典型產(chǎn)品

建筑材料	評價保溫材料的隔熱性能-6	聚氨酯泡沫、擠塑板、保溫管
航空航天	評估材料在極端溫度環(huán)境下的熱性能-10	高性能復(fù)合材料、結(jié)構(gòu)件
動力電池	控制電池封裝材料的散熱性能-10	電池模組封裝材料、導(dǎo)熱墊片
電子電路	評價封裝材料和散熱材料的導(dǎo)熱能力-10	電子封裝材料、導(dǎo)熱膠粘劑
換熱器	評估換熱器材料的傳熱效率-10	塑料換熱器、導(dǎo)熱塑料管
超導(dǎo)技術(shù)	研究低溫環(huán)境下材料的熱傳導(dǎo)特性-10	低溫絕緣材料、支撐結(jié)構(gòu)
產(chǎn)品質(zhì)量控制	監(jiān)控材料批次一致性，驗證配方效果	導(dǎo)熱塑料、填充改性材料

九、常見問題解答Q1：本標(biāo)準(zhǔn)適用于哪些材料？適用范圍有何限制？

A：本標(biāo)準(zhǔn)適用于護熱平板穩(wěn)態(tài)法測量塑料導(dǎo)熱系數(shù)，適用于通用塑料、工程塑料及復(fù)合材料-3。不適用于測量導(dǎo)熱系數(shù)大于2.20W/(m·K)的塑料-3-5。對于導(dǎo)熱系數(shù)較高的材料，需采用其他測試方法。

Q2：護熱平板法（GHP）有什么優(yōu)點？

A：護熱平板法屬于縱向熱流平板法，設(shè)備原理簡單，測試準(zhǔn)確度及試驗重復(fù)性Zui高，是國內(nèi)外公認(rèn)度Zui高的導(dǎo)熱系數(shù)測量方法之一-10。通過護加熱板消除側(cè)向熱損失，確保熱流僅沿垂直方向通過試樣，測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠-6。

Q3：測試結(jié)果受哪些因素影響？

A：主要影響因素包括-10：①樣品面積和厚度；②導(dǎo)熱硅脂的使用情況；③測試壓力；④冷熱板溫度控制精度；⑤試樣表面平整度和平行度；⑥狀態(tài)調(diào)節(jié)條件；⑦儀器校準(zhǔn)狀態(tài)。

Q4：為什么要求試樣厚度不小于5mm，且不超過直徑或邊長的1/8？

A：這些尺寸要求是為了確保在試樣內(nèi)部建立穩(wěn)定的單向熱流，避免邊緣效應(yīng)影響測試結(jié)果。厚度太薄會導(dǎo)致溫度梯度測量不準(zhǔn)確，太厚則延長達到穩(wěn)態(tài)的時間-3。

Q5：軟質(zhì)材料或粒料如何測試？

A：試驗軟質(zhì)材料或粒料時，需要有木制架輔助測試，試樣總體上應(yīng)是均質(zhì)的-3。具體方法需根據(jù)材料特性與檢測機構(gòu)協(xié)商確定。

Q6：本標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布年代較早，是否還有效？

A：本標(biāo)準(zhǔn)于2023年12月28日經(jīng)過復(fù)審，復(fù)審結(jié)論為繼續(xù)有效-1。雖然發(fā)布年代較早，但護熱平板法作為經(jīng)典的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱系數(shù)測試方法，其原理和技術(shù)要求至今仍被廣泛認(rèn)可和應(yīng)用。

十、為什么選擇我們？

資質(zhì)：CMA/CNAS雙資質(zhì)認(rèn)可，檢測報告，可用于產(chǎn)品認(rèn)證、項目招投標(biāo)、質(zhì)量仲裁

設(shè)備先進：配備符合GB/T3399要求的護熱平板導(dǎo)熱儀，主加熱板直徑≥100mm，溫度控制精度±0.1K，熱流測量精度±1%

專業(yè)團隊：長期從事塑料材料熱性能測試研究，熟悉各類材料的熱傳導(dǎo)特性

標(biāo)準(zhǔn)理解：深刻理解GB/T3399與ASTM C518、ISO 8301等技術(shù)對應(yīng)關(guān)系，可提供多標(biāo)準(zhǔn)測試服務(wù)

過程控制：嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)控制溫度梯度、穩(wěn)態(tài)判定和數(shù)據(jù)處理，確保結(jié)果準(zhǔn)確可靠

一站式服務(wù)：從樣品準(zhǔn)備指導(dǎo)到報告出具，流程完整無外包

十一、送樣要求項目要求

樣品類型	硬質(zhì)均質(zhì)塑料板材、片材、模塑制品
樣品尺寸	圓形或正方形，直徑或邊長≥100mm（與儀器匹配），厚度≥5mm
樣品量	每組不少于2塊試樣，建議提供3-4塊
樣品狀態(tài)	表面平整光滑，平行度≤0.5mm/m，無裂紋缺陷-3
軟質(zhì)/粒料	需提前溝通確認(rèn)輔助測試方案
材料信息	提供材料類型、牌號、生產(chǎn)日期、狀態(tài)調(diào)節(jié)要求
檢測周期	7-10個工作日出具報告（含狀態(tài)調(diào)節(jié)時間）

十二、聯(lián)系方式

化學(xué)工業(yè)合成材料老化質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心

如需咨詢或送檢，歡迎聯(lián)系本中心技術(shù)團隊。我們將根據(jù)您的材料特性和應(yīng)用需求，設(shè)計專業(yè)的導(dǎo)熱性能測試方案。

溫馨提示：本中心可依據(jù)GB/T3399-1982提供塑料材料導(dǎo)熱系數(shù)測試服務(wù)，也可配合GB/T 3139（纖維增強塑料導(dǎo)熱系數(shù)）、GB/T10295（絕熱材料熱流計法）等標(biāo)準(zhǔn)進行綜合熱性能評價。歡迎來電咨詢！