ICS81.080 Q40DB4210 荆州市地方标准 DB4210/T60—2023 热防护材料综合隔热性能测试方法 Testmethodforsyntheticthermalinsulationpropertiesofthermalprotective materials 2023-11-13发布 2023-12-01实施 荆州市市场监督管理局 发布 DB4210/T60—2023 I目  次 前言.................................................................................II 1范围...............................................................................1 2规范性引用文件.....................................................................1 3术语和定义.........................................................................1 4试验原理...........................................................................2 5试验设备...........................................................................2 6试验条件...........................................................................3 7试样...............................................................................3 8试验步骤...........................................................................4 9试验结果...........................................................................5 6试验报告...........................................................................6 附录A（规范性）表面测温传感器的粘贴...............................................7 附录B（规范性）试件的宽度及厚度测量方法...........................................8 DB4210/T60—2023 II前  言 本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件结构和起草规则》的规定起草。 本文件由湖北菲利华石英玻璃股份有限公司提出。 本文件由荆州市经济与信息化局归口。 本文件起草单位：湖北菲利华石英玻璃股份有限公司、湖北省产品质量监督检验研究院荆州分院。 本文件主要起草人：赵金峰、黄俊、陈康、龚勋、廖乐峰、张志斌、樊蓓蓓、关蓓蓓。 本文件于2023年11月首次发布。 DB4210/T60—2023 1热防护材料综合隔热性能测试方法 1范围 本文件规定了热防护材料综合隔热性能测试方法的术语和定义、试验原理、试验设备、试验条件、 试样、试验步骤、试验结果和试验报告。 本文件适用于将树脂基、陶瓷基等类型热防护材料单面热载荷按历程加载后，测定其冷壁温度、质 量烧蚀率，静态烧蚀量等，其他类材料（如金属材料、混合材料、层合材料等）可以参照使用。 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。凡是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 3术语和定义 3.1 热防护材料thermalprotectionmaterial 用于制造热防护结构，能抵御单侧高热流并阻抗能量传递的材料。 3.2 综合隔热性能comprehensiveheatinsulationperformance 是指按照指定的条件对试件单侧进行热载荷历程加载后，测量其冷壁温度、静态烧蚀量、质量烧蚀 量随时间变化的情况，用以表征材料在指定条件下的热防护能力。 3.3 冷壁温度coldwalltemperature 也称为背面温度、背板温度等，指测试过程中指定时刻在非加热面测得的温度。 3.4 静态烧蚀量staticablationamount 是指按照本文件中规定的方法进行测试，根据测得的试验件厚度方向变化数据，按照规定的计算方 法得到烧蚀量。 3.5 DB4210/T60—2023 2质量烧蚀率massablationrate 根据综合隔热测试前后的试验件重量变化情况，按规定的计算方法得到可烧蚀材料的质量变化率， 特殊情况下可针对试件整体进行评估。 4试验原理 在热防护材料受热面进行指定历程的热载荷加载后，根据材料不同的综合隔热性能会得到不同的冷 壁温度及重量、外形等变化数据，从而可以表征材料出材料的热防护能力。 5试验设备 5.1加热设备 5.1.1加热装置由发热单元（常用石英灯）、供电电极和隔热部件等构成，通过伺服供电设备驱动发 热单元对试件单侧进行加热，装置不限定具体形式，但需要具备良好的隔热功能，在进行热载荷加载时 能够稳定工作。 5.1.2加热设备需具备对试验件进行指定热条件加载的能力，为确保试件在加热区内均匀受热，加热 区X、Y向需覆盖试件并超出试件边缘距离＞50mm，加热器表面与试件表面推荐距离为50~150mm，如图 1所示。 注：图示单位为mm，在确保加热效果的前提下，各距离可适当调整。 图1加热设备示意图 5.2测量设备 5.2.1用于测量本文件里的温度、热流随时间变化的数据，要求能够连续记录从开始加热到加热结束 的温度或者热流历程。温度测量数据精确到0.1℃，热流测量数据精确到0.1kW/㎡，记录频率不低于 10Hz。对于同一个试验，可只对温度或者热流其中的一项数据进行记录。 DB4210/T60—2023 35.2.2测量设备另外包含对试件前后的重量、外形参数进行测量的量具和设备，其重量测量精度优于 0.1g，形状测量精度优于0.1mm。 5.3隔热工装 隔热工装能对被测试件进行有效固定，固定后试件的受热面能与工装表面基本处于同一平面，工装 与试件接触部分需保留一定的间隙用于柔性隔热材料（如硅酸铝隔热毡等）的填充，以减少试件边缘漏 热，并减少试件边缘与工装之间的换热。 6试验条件 6.1材料限定 本文件适用于固体板状材料，且要求材料在提供的热考核条件下能够保持尺寸稳定，不发生结构破 坏。 6.2环境条件 测试在室温环境下进行。 6.3热载条件 试验前需指定热载条件，热载条件应满足如下两种形式之一： a)温度条件:按温度-时间提供历程数据，温度单位为摄氏度（℃），时间单位为秒（s）； b)热流条件：按照热流-时间提供历程数据，热流单位为kW/㎡，时间单位为秒（s）。 6.4试验工况 以被评估时刻与热载荷历程的时间关系进行定义，并在测试前按照如下形式之一进行指定: c)终秒工况：在热载历程加载结束时刻进行综合隔热性能评估的工况，终秒工况也是综合隔热性 能评估的默认工况。 d)指定时刻工况：在热载历程的指定时刻进行综合隔热性能评估的工况。 7试样 7.1试样数量 测试试样每组不少于1个有效样，仲裁试样每组不少于3个有效样，对于相同热载荷工况的多组试件， 应额外提供一个同材质的调试件。 7.2试样形状与尺寸 除另有规定外，测定材料综合隔热性能测试的试样的形状及尺寸如图2所示，其试件有效厚度为 1mm～50mm，试件允许厚度偏差±0.5mm，有特殊用途的试件厚度可以根据实际需求进行调整。 DB4210/T60—2023 4 注：图示单位为mm。 图2试件尺寸与规格 7.3试样外观 7.3.1试件表面应平整均匀，特殊情况表面可以是球面或者其他异形，但必须指定正面温度参考位置 及冷壁温度测量位置。 7.3.2试样边缘应均匀、平直、无缺陷。 7.4试样制备 试样在按照7.1～7.3提供以外，试验开始前还应按照附录A的方法进行制备。 8试验步骤 8.1样品检查 按照GB/T1446的规定进行。 8.2试样状态调节和记录 8.2.1按照附录A的方法制样前，试样在室温环境下至少放置6h。 8.2.2按照附录A的方法制样后，试验在室温环境下至少放置6h。 8.2.3特殊状态调节按照需要而定。 8.2.4按照前述方法调节后，用游标卡尺记录试样宽度和厚度。 8.2.5对测试前的试件进行编号确认，必要时进行拍照记录。 8.3试验状态调节 8.3.1按照6.3提供的条件进行加热系统的参数设定。 8.3.2使用调试件对6.3提供的热条件进行调试，检查设定热条件和热条件反馈值的符合性，并调节 加热系统参数，使得加热系统处于正常的工作状态。 8.4试件测试 8.4.1试样装入固定工装，并在试件边缘与工装之间填充隔热材料。 8.4.2启动数据记录，随后启动加热系统，对试件受热面施加热载荷，记录整个时间历程内的传感器 温度测试数据。