關(guān)鍵詞：塑料導(dǎo)熱系數(shù)、ISO22007-2:2022、瞬態(tài)平面熱源法、熱擴(kuò)散系數(shù)測定、Hot Disk熱盤法
| 標(biāo)準(zhǔn)號 | ISO 22007-2:2022 |
| 中文名稱 | 塑料 導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù)的測定 第2部分：瞬態(tài)平面熱源（熱盤）法 |
| 英文名稱 | Plastics — Determination of thermal conductivity and thermaldiffusivity — Part 2: Transient plane heat source (hot disc)method |
| 發(fā)布日期 | 2022-06-14 |
| 當(dāng)前狀態(tài) | 現(xiàn)行有效（第3版） |
| 總頁數(shù) | 20頁 |
| 技術(shù)委員會 | ISO/TC 61/SC 5（塑料技術(shù)委員會/物理化學(xué)性能分委會） |
| 發(fā)布單位 | 化組織（ISO） |
| 代替標(biāo)準(zhǔn) | 代替 ISO 22007-2:2015 |
| 適用范圍 | 塑料材料導(dǎo)熱系數(shù)、熱擴(kuò)散系數(shù)及單位體積比熱容的測定 -2 |
化學(xué)工業(yè)合成材料老化質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心是獲得CMA/CNAS雙資質(zhì)認(rèn)證的檢測機(jī)構(gòu)。本中心依據(jù)ISO 22007-2:2022《塑料 導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù)的測定第2部分：瞬態(tài)平面熱源（熱盤）法》標(biāo)準(zhǔn)，提供各類塑料及復(fù)合材料的熱傳導(dǎo)性能檢測服務(wù)，出具國際互認(rèn)的檢測報(bào)告。
導(dǎo)熱系數(shù)（λ）是材料導(dǎo)熱特性的物理指標(biāo)，反映材料傳遞熱量的能力；熱擴(kuò)散系數(shù)（α）表征材料在溫度變化時(shí)內(nèi)部溫度趨于均勻的能力；單位體積比熱容（C）可通過導(dǎo)熱系數(shù)與熱擴(kuò)散系數(shù)的比值計(jì)算得出 -1。這三個(gè)參數(shù)是評價(jià)塑料材料熱性能的核心指標(biāo)，廣泛應(yīng)用于材料研發(fā)、質(zhì)量控制和工程設(shè)計(jì)中。
本標(biāo)準(zhǔn)采用瞬態(tài)平面熱源法（Transient Plane SourceMethod，簡稱TPS或HotDisk法），利用雙螺旋鎳探頭同時(shí)作為熱源和溫度傳感器，具有測試速度快、精度高、適用范圍廣的特點(diǎn) -3。
適用材料典型產(chǎn)品| 均質(zhì)各向同性塑料 | 聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚碳酸酯（PC） |
| 各向異性塑料 | 單向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、取向薄膜、層壓板 |
| 熱塑性/熱固性材料 | ABS、尼龍（PA）、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂 |
| 填充/增強(qiáng)塑料 | 玻纖增強(qiáng)塑料、碳纖復(fù)合材料、導(dǎo)熱填料改性材料 |
| 泡沫塑料 | 聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫（EPS/XPS） |
| 液體材料 | 導(dǎo)熱硅脂、液態(tài)樹脂、膠粘劑 -1 |
試驗(yàn)原理：瞬態(tài)平面熱源技術(shù)（TPS）是基于無限大介質(zhì)中階躍加熱的圓盤形熱源產(chǎn)生的瞬態(tài)溫度響應(yīng)。探頭由導(dǎo)電金屬（通常為鎳）經(jīng)刻蝕形成連續(xù)雙螺旋結(jié)構(gòu)薄片，外層為絕緣保護(hù)層（聚酰亞胺或云母）-3。
核心技術(shù)特點(diǎn)：
探頭同時(shí)作為熱源和溫度傳感器，合金的熱阻系數(shù)與溫度呈線性關(guān)系
通過記錄探頭電阻變化計(jì)算熱量損失，反映樣品導(dǎo)熱性能
探頭被放置于兩塊樣品中間，電流通過時(shí)產(chǎn)生溫度上升，熱量向兩側(cè)樣品擴(kuò)散
熱擴(kuò)散速度依賴于材料的熱傳導(dǎo)特性，通過記錄溫度與時(shí)間的響應(yīng)關(guān)系，由數(shù)學(xué)模型直接得到導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù) -5
實(shí)驗(yàn)環(huán)境適應(yīng)性：
實(shí)驗(yàn)裝置可根據(jù)不同試樣尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)
可在氣體和真空環(huán)境中進(jìn)行測量
適用于不同溫度和壓力范圍 -7
| 導(dǎo)熱系數(shù)（λ） | 在穩(wěn)定傳熱條件下，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) |
| 熱擴(kuò)散系數(shù)（α） | 材料在溫度變化時(shí)內(nèi)部溫度趨于均勻的能力，α = λ/(ρ·cp) | m2/s |
| 單位體積比熱容（C） | C = ρ·cp，可通過 λ/α 計(jì)算得到 | MJ/(m3·K) -1 |
| 導(dǎo)熱系數(shù)測量范圍 | 0.010 W/(m·K) < λ < 500W/(m·K) -2 | 0.005～500 W/(m·K) |
| 熱擴(kuò)散系數(shù)測量范圍 | 5×10?? m2/s < α < 10??m2/s -2 | 可覆蓋全范圍 |
| 單位體積比熱容范圍 | 0.005 MJ/(m3·K) < C < 5 MJ/(m3·K) -2 | 可計(jì)算 |
| 試驗(yàn)溫度范圍 | 50 K < T < 1000K（約-223℃～727℃）-2 | -40℃～200℃（可擴(kuò)展） |
| 測量精度 | — | ±3% |
| 測量重復(fù)性 | — | ±1% |
| 測試時(shí)間 | — | 5～160秒可調(diào) |
| 探頭規(guī)格 | 多種規(guī)格可選 | 覆蓋不同導(dǎo)熱范圍 |
| 試樣尺寸要求 | 長寬至少為探頭直徑的2倍 -3 | 根據(jù)探頭規(guī)格確定 |
| 試樣數(shù)量 | — | 每組至少2塊同質(zhì)樣品 |
主要檢測設(shè)備：
瞬態(tài)平面熱源法導(dǎo)熱儀（HotDisk，符合ISO 22007-2標(biāo)準(zhǔn)）
雙螺旋鎳探頭（不同規(guī)格適用于不同材料）
高精度溫度控制系統(tǒng)
數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)
樣品夾具裝置
恒溫環(huán)境箱（-40℃～200℃）
本標(biāo)準(zhǔn)針對不同材料形態(tài)規(guī)定了多種試樣類型 -3：
試樣類型適用材料測試要求| 塊狀試樣（Bulk specimens） | 均質(zhì)各向同性固體材料 | 材料均勻性應(yīng)延伸至整個(gè)試樣，在探測深度范圍內(nèi)無熱障（探頭附近除外）-1 |
| 各向異性塊狀試樣（Anisotropic bulkspecimens） | 單軸結(jié)構(gòu)各向異性材料 | 可分別測定不同方向的導(dǎo)熱性能 |
| 薄板試樣（Slab specimens） | 厚度較薄的材料 | 按標(biāo)準(zhǔn)中8.3節(jié)方法計(jì)算 |
| 薄膜試樣（Thin-filmspecimens） | 薄膜、涂層材料 | 按標(biāo)準(zhǔn)中8.4節(jié)方法計(jì)算 |
| 低導(dǎo)熱性試樣（Low thermally conductingspecimens） | 導(dǎo)熱系數(shù)較低的材料 | 有專用計(jì)算方法 -3 |
| 液體試樣 | 液態(tài)材料 | 需注意Zui小化熱對流 -7 |
樣品制備要求：
樣品尺寸：長寬至少為探頭直徑的2倍，厚度滿足測試要求
樣品數(shù)量：至少2塊同質(zhì)樣品（夾持探頭）
樣品表面：相對平滑，確保與探頭良好接觸
狀態(tài)調(diào)節(jié)：按材料特性進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)
塑料導(dǎo)熱性能檢測廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：
應(yīng)用領(lǐng)域檢測目的典型產(chǎn)品| 電子電氣 | 評價(jià)導(dǎo)熱絕緣材料散熱性能 | 導(dǎo)熱墊片、絕緣基板、電子封裝材料 |
| 汽車輕量化 | 評估復(fù)合材料熱傳導(dǎo)性能 | CFRP車身部件、電池箱體 |
| 航空航天 | 控制材料熱防護(hù)性能 | 航空復(fù)合材料、隔熱結(jié)構(gòu)件 |
| LED照明 | 保證散熱基板導(dǎo)熱效率 | 導(dǎo)熱塑料燈座、散熱器 |
| 5G通信 | 評估熱管理材料性能 | 導(dǎo)熱相變材料、導(dǎo)熱硅膠片 |
| 動力電池 | 控制電池模組散熱性能 | 導(dǎo)熱凝膠、導(dǎo)熱墊片 |
| 建筑材料 | 評價(jià)保溫隔熱效果 | 泡沫塑料、復(fù)合夾芯板 |
| 材料研發(fā) | 開發(fā)新型導(dǎo)熱/絕熱材料 | 導(dǎo)熱填料復(fù)合材料、氣凝膠 |
A：ISO22007-2:2022是第3版標(biāo)準(zhǔn)，代替了2015年的第2版。新版標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)內(nèi)容上進(jìn)行了更新和完善，測試原理和核心方法保持一致，但對試樣類型、計(jì)算方法和校準(zhǔn)驗(yàn)證等方面可能有更詳細(xì)的規(guī)定 -5-7。
Q2：本標(biāo)準(zhǔn)與 GB/T 32064-2015 有什么關(guān)系？A：GB/T32064-2015《建筑用材料導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù) 瞬態(tài)平面熱源測試法》非等效采用ISO22007-2:2008。本標(biāo)準(zhǔn)是ISOZui新版本，適用范圍從“建筑用材料”擴(kuò)展回“塑料”，是國際通用的塑料熱性能測試標(biāo)準(zhǔn)。
Q3：瞬態(tài)平面熱源法（TPS）有哪些優(yōu)點(diǎn)？A：主要優(yōu)點(diǎn)包括：①測試速度快（5-160秒）；②不受接觸熱阻影響；③無須特殊樣品制備；④無損檢測，樣品可重復(fù)使用；⑤適用范圍廣（固體、液體均可）；⑥可同時(shí)測量導(dǎo)熱系數(shù)、熱擴(kuò)散系數(shù)和單位體積比熱容；⑦適用于各向異性材料不同方向的熱性能測試 -3。
Q4：各向異性材料如何測試？A：對于具有單軸結(jié)構(gòu)的各向異性材料，本標(biāo)準(zhǔn)提供了專門的測試方法 -1。需要明確材料的主方向，分別測量不同方向的導(dǎo)熱性能，按標(biāo)準(zhǔn)中8.2節(jié)的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。
Q5：標(biāo)準(zhǔn)是否適用于液體材料？A：適用。標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定，只要注意Zui小化熱對流，也可以測定液體的熱傳導(dǎo)性能 -1-7。
Q6：測試結(jié)果受哪些因素影響？A：主要影響因素包括：①探頭與樣品的接觸狀態(tài)；②樣品尺寸是否滿足要求（≥探頭直徑2倍）；③樣品表面平整度；④環(huán)境溫度穩(wěn)定性；⑤探頭規(guī)格選擇是否合適；⑥樣品代表性（特別是非均質(zhì)材料）。
Q7：標(biāo)準(zhǔn)的總頁數(shù)是多少？A：ISO22007-2:2022的總頁數(shù)為20頁 -2-3。
資質(zhì)：CMA/CNAS雙資質(zhì)認(rèn)可，檢測報(bào)告國際互認(rèn)，可用于國際項(xiàng)目招投標(biāo)、材料認(rèn)證、質(zhì)量仲裁
設(shè)備先進(jìn)：配備符合ISO 22007-2:2022標(biāo)準(zhǔn)的HotDisk瞬態(tài)平面熱源導(dǎo)熱儀，測試速度快（5-160秒），精度高
多類型服務(wù)：可提供塊狀試樣、各向異性試樣、薄板試樣、薄膜試樣等多種測試模式 -3
專業(yè)團(tuán)隊(duì)：長期從事塑料及復(fù)合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ISO22007-2:2022的技術(shù)內(nèi)涵，測試結(jié)果國際互認(rèn)
過程控制：嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)控制溫度、樣品接觸和數(shù)據(jù)處理，確保結(jié)果準(zhǔn)確可靠
一站式服務(wù)：可同時(shí)測量導(dǎo)熱系數(shù)、熱擴(kuò)散系數(shù)和單位體積比熱容，提供完整熱物性參數(shù)
| 樣品類型 | 塊狀固體、板材、液體、薄膜、粉末、膏狀體 |
| 樣品尺寸 | 根據(jù)探頭規(guī)格確定，長寬至少為探頭直徑的2倍 |
| 樣品數(shù)量 | 每組至少2塊同質(zhì)樣品（夾持探頭） |
| 樣品狀態(tài) | 表面相對平滑，確保與探頭良好接觸 |
| 液體/粉末 | 提供足夠量，需使用專用容器 |
| 材料信息 | 提供材料類型、牌號、是否各向異性、預(yù)計(jì)導(dǎo)熱系數(shù)范圍 |
| 測試溫度 | 如需特定溫度測試，請明確溫度要求（-40℃～200℃） |
| 檢測周期 | 7-10個(gè)工作日出具報(bào)告 |
化學(xué)工業(yè)合成材料老化質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心
如需咨詢或送檢，歡迎聯(lián)系本中心技術(shù)團(tuán)隊(duì)。我們將根據(jù)您的材料特性和應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)專業(yè)的熱性能測試方案。
溫馨提示：本中心可依據(jù)ISO22007-2:2022提供塑料材料導(dǎo)熱系數(shù)、熱擴(kuò)散系數(shù)和單位體積比熱容測試服務(wù)，測試溫度范圍-40℃～200℃，可滿足各類塑料及復(fù)合材料的熱性能評估需求。歡迎來電咨詢！
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合成材料老化檢測，汽車塑料耐候性試驗(yàn)，復(fù)合材料力學(xué)性能測試，電氣絕緣材料耐熱評定，高分子材料防老化研究
材料科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā);初級形態(tài)塑料及合成樹脂制造（監(jiān)控化學(xué)品、危險(xiǎn)化學(xué)品除外）;化學(xué)試劑和助劑制造（監(jiān)控化學(xué)品、危險(xiǎn)化學(xué)品除外）;林產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品制造（監(jiān)控化學(xué)品、危險(xiǎn)化學(xué)品除外）;其他合成材料制造（監(jiān)控化學(xué)品、危險(xiǎn)化學(xué)品除外）;其他日用化學(xué)產(chǎn)品制造（監(jiān)控化學(xué)品、危險(xiǎn)化學(xué)品除外）;電子工業(yè)專用設(shè)備制造;儀器儀表批發(fā);貨物進(jìn)出口（專營?？厣唐烦猓?技術(shù)進(jìn)出口;
中化廣州院（原化工部廣州合成材料研究院，原化工部老化所）是世界500強(qiáng)中國中化控股有限責(zé)任公司化工事業(yè)部旗下的科技創(chuàng)新型企業(yè)，是高新技術(shù)企業(yè)，廣東省首批新型研發(fā)機(jī)構(gòu)和廣州市首批創(chuàng)新試點(diǎn)企業(yè)。 公司擁有業(yè)內(nèi)的技術(shù)資源和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，中職稱以上專業(yè)技術(shù)人才占比50%，在材料老化研究方面擁有超過50年的專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累。擁有60余間各類功能實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室面積12000平方，各類實(shí)驗(yàn)檢測儀器超過300臺套。公司在廣東省、新疆吐魯番兩...