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| 标准编号 | GB/T 17911-2018 (GB/T17911-2018) | | 中文名称 | 耐火纤维制品试验方法 | | 英文名称 | Methods of test for refractory fibre products | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | Q47 | | 国际标准分类 | 81.080 | | 字数估计 | 20,217 | | 发布日期 | 2018-05-14 | | 实施日期 | 2019-04-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 17911-2006 | | 引用标准 | GB/T 6003.1; GB/T 8170; GB/T 18930; JJG 139 | | 采用标准 | ISO 10635-1999, MOD | | 标准依据 | 国家标准公告2018年第6号 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | 本标准规定了耐火纤维制品厚度、体积密度、回弹性、加热永久线变化、导热系数、抗拉强度和渣球含量的试验方法。本标准适用于耐火纤维棉、毯、毡、编织物、板、纸和预成型制品，不适用于以湿态交货的制品。 | GB/T 17911-2018
Methods of test for refractory fibre products
ICS 81.080
Q47
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 17911-2006
耐火纤维制品试验方法
(ISO 10635:1999,Refractoryproducts-
2019-04-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
中国国家标准化管理委员会 发 布
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准代替GB/T 17911-2006《耐火材料 陶瓷纤维制品试验方法》,与GB/T 17911-2006相
比,主要技术变化如下:
---修改了标准名称;
---增加第3章,引用GB/T 18930,相应的删除其他章节中回弹性、导热系数、抗拉强度和渣球含
量的定义;
---修改了6.3.2中干燥试样的规定;
---修改式(3),与国际标准表述一致;
---将抗拉强度的单位修改为kPa,试样厚度与宽度的单位修改为 mm,计算式(7)相应的做了
修改;
---渣球含量试验方法增加了负压筛析法,渣球含量测定时根据需要可以选择不同的筛网孔径。
本标准使用重新起草法修改采用ISO 10635:1999《耐火材料 陶瓷纤维制品试验方法》。
本标准与ISO 10635:1999相比在结构上有较多调整,附录A中列出了本标准与ISO 10635:1999
的章节编号对照一览表。
本标准与ISO 10635:1999相比存在技术性差异,这些差异涉及的条款已通过在外侧页边空白位置
的垂直线(|)进行了标识。附录B中列出了本标准与ISO 10635:1999的技术性差异及其原因一览表。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由全国耐火材料标准化技术委员会(SAC/TC193)提出并归口。
本标准起草单位:中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司、山东鲁阳节能材料股份有限公司、摩根
凯龙(荆门)热陶瓷有限公司。
本标准主要起草人:王秀芳、鹿晓琨、王洁、陈伟、郭腾飞、杜文忠、毕四龙、孟凡伟、刘为、王晓利。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB/T 17911.1-1999;
---GB/T 17911.2-1999;
---GB/T 3004-1982、GB/T 17911.3-1999;
---GB/T 3005-1982、GB/T 17911.4-1999;
---GB/T 17911.5-1999;
---GB/T 3006-1982、GB/T 17911.6-1999;
---GB/T 17911.7-2000;
---GB/T 17911.8-2002;
---GB/T 17911-2006。
耐火纤维制品试验方法
1 范围
本标准规定了耐火纤维制品厚度、体积密度、回弹性、加热永久线变化、导热系数、抗拉强度和渣球
含量的试验方法。
本标准适用于耐火纤维棉、毯、毡、编织物、板、纸和预成型制品,不适用于以湿态交货的制品。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
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/T 6003.1 试验筛 技术要求和检验 第1部分:金属丝编织网试验筛(GB/T 6003.1-2012,
ISO 3310-1:2000,MOD)
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 18930 耐火材料术语
JJG139 拉力、压力、无机材料试验机检定规程
3 术语和定义
GB/T 18930界定的术语和定义适用于本文件。
4 试样制备
制品的试验项目应由有关方商定,试样尺寸和数量应符合表1的规定。
成卷的材料应先将周边受压的部分除去,然后,垂直其长度横跨整个宽度切下不同试验项目用的足
够尺寸的样品;非成卷材料,应有足够的样品数量。用样板、刀、锯或不损伤试样的其他方法,从样品上
制取所需尺寸和数量的试样。制样时,应避免压力过大损伤纤维。
异形制品和厚度大于50mm且组织结构不均匀(如表面有硬壳)的制品,各试验项目的取样部位应
由有关方商定,并在试验报告中注明。
抗拉强度试样,应垂直于制品的制造方向(一般是长度方向)并排随机制取。其试样的长度
(230mm)方向应与制品制造的长度方向一致。经有关方商定,试样的长度方向也可与制品制造的长
度方向垂直,并在试验报告中注明。
加热永久线变化试样,应标出制品的卷曲方向,并在同一制品上制取其相同尺寸、相同数量的垫样。
导热系数试样,制品厚度小于40mm时,至少用3层;制品厚度40mm~50mm时,用2层;制品
厚度大于50mm时,用单层。
表1 试验项目适用的制品类型和试样尺寸与数量一览表
章条号 试验项目 制品类型 试样要求/mm 试样数量
1 厚度 毯、毡、编织物、板、纸 长≥100,宽≥100,制品厚度 3
2 体积密度 毯、毡、编织物、板、纸 长≥100,宽≥100,制品厚度 3
3 回弹性 毯、毡、编织物 100×100×制品厚度 3
4 加热永久线变化 毯、毡、编织物、板、纸、预成型制品 100×100×制品厚度 3
5 导热系数 毯、毡、编织物、板 长≥230,宽≥230,厚45~100 1
6 抗拉强度 毯、毡、纸 (230±5)×(75±2)×制品厚度 5
7 渣球含量 棉、毯、毡、编织物、纸 至少20g 3
5 厚度的测定
5.1 原理
制品的厚度在规定的压应力下测定,压应力按照制品的公称体积密度确定。有两种测定方法:比较
计法(见5.3.1)和针刺法(见5.3.2)。比较计法是仲裁方法,并且是用于耐火纤维纸的唯一方法。
5.2 试样
按第4章的规定制备试样。
5.3 方法
5.3.1 比较计法
5.3.1.1 设备
测厚比较计,由基准板和带有金属圆盘的比较计组成。圆盘直径为75mm±1mm。圆盘对公称
体积密度< 96kg/m3的制品,应能施加350Pa±7Pa的压应力,对公称体积密度≥96kg/m3的制品,应
能施加725Pa±15Pa的压应力。
5.3.1.2 试验步骤
扫净基准板,将圆盘放在上面,当二者完全接触时,比较计的读数为零。
平稳地提起圆盘,将试样放在基准板上,缓慢地放下圆盘,记录读数,精确至0.1mm。
5.3.2 针刺法
5.3.2.1 设备
针型测厚计,由带有尺框的金属圆盘和带针的尺身组成,如图1所示。尺框上刻有标线,圆盘直径
为75mm±1mm,针的直径为3mm±0.2mm。圆盘对公称体积密度< 96kg/m3的制品,应能施加
350Pa±7Pa的压应力,对公称体积密度≥96kg/m3的制品,应能施加725Pa±15Pa的压应力。
5.3.2.2 试验步骤
将试样平放在平板玻璃上,将针型测厚计的圆盘轻轻地放在试样上。将针垂直于玻璃板向下压穿
试样。如需要,先刺穿试样,以防止压缩试样。当针尖触到玻璃板时,记录读数,精确至0.1mm。
5.4 本项目试验报告
按第12章的要求报告每个试样的尺寸,测定的单值和平均值。
6 体积密度的测定
6.1 原理
根据所测试样的质量与其体积之比计算体积密度。
6.2 设备
6.2.1 厚度测量设备,符合5.3.1或5.3.2的规定。
6.2.2 钢尺,刻度0.5mm,最好是角尺,也可用卡尺。
6.2.3 电热干燥箱,能保持110℃±5℃。
6.2.4 天平,分度值0.1g。
6.3 试样
6.3.1 按第4章的规定制备试样。
6.3.2 将试样在干燥箱中于110℃±5℃干燥至恒量。试样在电热干燥箱中至少干燥1h,前后两次连
续称量之差不大于其前一次的0.1%即达到恒量。
6.4 试验步骤
用钢尺或卡尺沿试样的中线测量其长度和宽度,精确至0.5mm。计算面积。按第5章的规定测定
试样的厚度。
称量试样,精确至0.1g。
6.5 结果计算
按式(1)计算试样的体积密度ρ,数值以kg/m3为单位,结果按GB/T 8170修约至整数。
ρ=
abt×10
6 (1)
式中:
m ---试样的干燥质量,单位为克(g);
a ---试样的长度,单位为毫米(mm);
b ---试样的宽度,单位为毫米(mm);
t ---试样的厚度,单位为毫米(mm)。
6.6 本项目试验报告
按第12章的要求报告试样的体积密度单值和平均值。
7 回弹性的测定
7.1 原理
在规定时间内,压缩试样至原始厚度的50%。计算试样卸载复原后的厚度与原始厚度之比。
7.2 设备
7.2.1 厚度测量设备,符合5.3.1或5.3.2的规定。
7.2.2 压力试验机,能按规定的速率施加压应力,并备有测量试样变形的装置。
7.2.3 电热干燥箱,能控温在110℃±5℃。
7.3 试样
7.3.1 按第4章的规定制备试样。
7.3.2 按6.3.2的规定干燥试样。
7.4 试验步骤
7.4.1 按第5章的规定测定试样厚度。
7.4.2 调节压力试验机至2mm/min的恒定速率,将试样置于下压板中心位置连续施压,直至试样被
压缩至原始厚度的50%,并保持5min。
7.4.3 减荷至试样承受的压应力为:体积密度< 96kg/m3的制品,保持350Pa±7Pa;体积密度
≥96kg/m3 的制品,保持725Pa±15Pa,并保持5min,然后再按第5章的规定测量试样厚度。
注1:根据需要,可记录压应力与试样厚度按百分数递减的对应值。
注2:经双方协商,可选择其他厚度压缩值,采用上述同样试验步骤。
7.5 结果计算
按式(2)计算回弹性R,数值以%表示,结果按GB/T 8170修约至0.5%。
R=
df
d0×
100 (2)
按式(3)计算永久性变形PD,以%表示,结果按GB/T 8170修约至0.5%。
PD= 1-
df
d0
÷×100 (3)
式中:
df---试样压缩回弹后的厚度,单位为毫米(mm);
d0---试样的原始厚度,单位为毫米(mm)。
7.6 本项目试验报告
按第12章的要求报告试样回弹性和永久性变形的单值和平均值;压缩量不是50%时应报告压
缩值。
8 加热永久线变化的测定
8.1 原理
将试样在规定的温度下保持一定的时间,以插在试样表面上铂丝间的原始尺寸与加热后尺寸之差
对原始尺寸之比表示试样的加热永久线变化。
8.2 设备
8.2.1 加热炉,应为氧化性气氛,并能满足8.4.3的有关要求。
8.2.2 测量装置,采用光学仪器,例如工具显微镜,分度值0.01mm;或用游标卡尺,精度0.05mm。
8.2.3 热电偶,至少两支。
8.3 试样
8.3.1 按第4章的规定制备试样。
8.3.2 按6.3.2的规定干燥试样。
8.4 试验步骤
8.4.1 准备试样
在每块试样上表面100mm×100mm的对角线上,距边缘10mm~15mm处插4根铂丝作标记,
间距约75mm。
铂丝直径约0.5mm,长度应确保能至少插入到试样厚度的3/4,并有1mm~2mm伸出表面。
注:对板和预成型制品,可用上色标记(如氧化铬)代替铂丝。
8.4.2 测量
平行于试样边缘测量铂丝之间的距离。用光学仪器进行的测量,精确至0.05mm,作为仲裁方法;
用游标卡尺进行的测量,精确至0.1mm。测量方法应在试验报告中注明。
8.4.3 加热
8.4.3.1 放置试样
将试样平放在从同一材料切取的垫样上,垫样只能用一次。为便于操作,把垫样放在10mm~
15mm 厚的定形耐火材料托板上。
将试样连同垫样及托板一起置于炉中,试样间距至少50mm,且距加热元件至少50mm。
8.4.3.2 炉温测量和均匀性
至少用两支热电偶测量温度,热电偶端点距试样上表面10mm~20mm。保温期间,热电偶记录
的温差不得大于10℃,其平均温度与试验温度之差也不得大于10℃。
8.4.3.3 试验温度
试验温度应是生产厂声明的制品使用温度,或由有关方商定的温度。
8.4.3.4 加热方法
8.4.3.4.1 应由相关方商定按下列两种方法之一加热试样。慢热法为仲裁方法。
8.4.3.4.2 热炉法:直接将试样放入已预热到试验温度的炉中。当炉温再次达到试验温度时,开始保
温。在试验温度±10℃下,保温24h。
8.4.3.4.3 慢热法:将试样放入炉中,按表2所列的加热速率升高炉温。在试验温度±10℃下,保温
24h。保温结束后,炉温在30min内至少下降200℃。
表2 慢热法的加热速率
试验温度/℃ 温度范围/℃ 加热速率/(℃/min)
≤1250
室温~低于试验温度50 5~10
最后50 1~2
1250~1500
室温~1200 5~10
1200~低于试验温度50 2~5
最后50 l~2
>1500
室温~1200 < 20
1200~低于试验温度50 < 10
最后50 < 2
8.4.3.5 试验后试样的测量
试样冷却至室温后,按8.4.2测量铂丝之间的距离。
8.5 结果计算
对每一块试样,计算两个不同方向测量线变化的平均值,以测量铂丝标记之间原始长度的百分率表
示。报告试样每一方向测量值的平均值,结果按GB/T 8170修约至一位小数。
8.6 本项目试验报告
按第12章的要求报告试验温度,加热方法,测量方法,每个试样每个方向永久线变化的平均值和每
个试样的平均值。
9 导热系数的测定
9.1 原理
测量平板试样的导热系数,应满足以下条件:
a) 试样的一个面均匀受热;
b) 尽可能减少侧面热流;
c) 平板试样传导的热量由一个装有外保护装置的中心量热器测量。
本方法是基于热流垂直于平板表面。
9.2 设备
9.2.1 量热器
9.2.1.1 尺寸
内保护装置和中心量热器组合的尺寸应至少为230mm×230mm,其中,中心量热器尺寸为
76mm×76mm。加热室剖面见图2。
9.2.1.2 水循环系统
中心量热器和内保护装置分别装有一个进水口和一个出水口。进水口和出水口的定位应避免中心
量热器和内保护装置之间的热传导。进水温度应在室温+3℃~-1℃之内。进水的温度变化不应超
过0.5℃/h。进水的压力应恒定,水压变化不超过1%。
9.2.1.3 水温的测量装置
应能测量进、出水之间的温差,精确至0.05℃。
9.2.2 电加热炉
应保证在试样整个表面上方温度分布均匀。温度控制装置应能使温度恒定,波动范围不超
过±10℃。
加热速率应符合表2的规定。
9.3 试样
9.3.1 按第4章的规定制备试样。
9.3.2 按6.3.2的规定干燥试样。
9.4 试验步骤
9.4.1 试样的安装
针对每层试样用隔热砖制备4个直径为17mm±0.5mm的支柱,其高度为试样厚度的9/10~1。
在每层试样4个角各打直径与支柱相同的孔,将支柱装入孔中。每层试样上孔的位置均应相同。
将第1支热电偶装在中心量热器的中心,然后安装第1层试样,并用一块长、宽尺寸与试样相同的
木板或其他工具将其压至支柱顶,使试样与量热器紧密接触。取出木板,将第2支热电偶装在第1层试
样上面中心,第1支热电偶的正上方。依此类推,安装第2层试样和第3支热电偶,直至所需层数。用
一块长、宽尺寸与试样相同的碳化硅板压在最后一层试样和热电偶之上,在整个试验期间碳化硅板与该
层试样及其上面的热电偶保持接触。
如果试样仅有一层或两层,热电偶应插入试样中,且尽可能安插5支。
9.4.2 温度梯度的测量
最上面和最下面的两支热电偶测出试样组热面和冷面的温度。其余的热电偶每支均测出试样相邻
两层的热面和冷面温度。这些温度测量值和相应的厚度组合给出:
a) 10个温度梯度和10个平均温度(由4层试样组成的试样组,5支热电偶);
b) 6个温度梯度和6个平均温度(由3层试样组成的试样组,4支热电偶)。
9.4.3 测量条件
试样组的热面应加热到制品使用的极限温度,而对高温制品,则应加热到所用设备的操作极限温
度,至少保温24h。然后在该温度下,要保持加热元件的温度使热面温度在2h内的变化不大于5℃,
同时用量热器测量的热流量变化不大于2%。保持中心量热器的水流量在120mL/min~200mL/min,水
流量应恒定,其变化不大于1%。
调节内保护装置的水流量,以保证该装置和中心量热器的出水温度基本相同。在30min间隔内进
行3~5次测量,包括测量每层试样的热面温度T2、冷面温度T1及水温升高值(t2-t1)和中心量热器的
水流量m。
9.5 结果计算
按式(4)计算导热系数λ,数值以 W·m-1·K-1表示,结果按GB/T 8170修约至3位小数。
λ=
m(t2-t1)CL
A(T2-T1)
(4)
式中:
m---通过中心量热器的水的平均流量,单位为千克每秒(kg·s-1);
t1---进水温度,单位为摄氏度(℃);
t2---出水温度,单位为摄氏度(℃);
T1---试样层的冷面温度,单位为摄氏度(℃);
T2---试样层的相应的热面温度,单位为摄氏度(℃);
L---测量T1和T2所用热电偶之间的距离,单位为米(m);
A---中心量热器的有效面积,单位为平方米(m2);
C---在量热器进出水平均温度下水的比热容,单位为焦耳每千克开尔文(J·kg-1·K-1)。
对3层试样组成的试样组,将式(4)应用于每层试样和它们的厚度组合可得到导热系数和平均温度
关系图上的6个点:
λ=f(Tm) (5)
Tm=(T2+T1)/2 (6)
式中:
Tm---平均温度,单位为摄氏度(℃)。
表3给出不同温度下水的比热容。温度区间内的比热容用内插法计算。
表3 水的比热容
温度/℃ 比热容/(J·kg-1·K-1)
15 4185.5
20 4181.6
25 4179.3
试样中各点实际温度下的导热系数的计算,参见附录C。
9.6 本项目试验报告
按第12章的要求报告试样的体积密度,图上每个点的冷、热面温度,平均温度及对应的导热系
数值。
10 抗拉强度的测定
10.1 原理
在室温下,拉伸规定尺寸试样使其断裂,测定抗拉强度。
10.2 设备
拉力试验机,配有一对夹具,夹头的夹持面积至少为75mm×40mm。拉伸时应能以规定的恒定
速率拉断试样,并符合JJG139的要求。
10.3 试样
10.3.1 按第4章的规定制备试样。
10.3.2 按6.3.2的规定干燥试样。
10.4 试验步骤
10.4.1 试样干燥后,按第5章的规定测量试样的厚度,用钢尺测量试样的宽度,精确至0.5mm。
10.4.2 用夹具夹紧试样两端,试样被夹面积为75mm×40mm,所施拉力方向应平行于试样长度方
向。在整个拉伸过程中以100mm/min恒定速率拉伸试样至断裂,记录最大拉力。
10.4.3 断裂发生在夹口处的结果应废弃,重新制样进行试验,直至有效试样数符合表1的要求。
10.5 结果计算
按式(7)计算抗拉强度Rm,数值以kPa表示,结果按GB/T 8170修约至整数位。
Rm=
wt×10
3 (7)
式中:
F---试样断裂时的最大拉力,单位为牛(N);
w---试样受拉部分的原始宽度,单位为毫米(mm);
t---试样受拉部分的原始厚度,单位为毫米(mm)。
10.6 本项目试验报告
按第12章的要求报告试样的长度方向与制品制造方向的关系和5个试样试验结果的平均值。
11 渣球含量的测定
11.1 原理
烧掉纤维制品中可能存在的有机物质并使纤维脆化,通过加压、搅拌使纤维与渣球分离,回收渣球。
11.2 设备
11.2.......
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