2024年3月4日发(作者:)

ICS 91.140.20

Q 76

T/CGIA 033-2020

全国2020-02-05 发布

团体标准信地暖用石墨烯电热膜

息平 团

T/CGIA 033-2020

Graphene based electrothermal film for floor heating application

体 标台 准

2020-02-05 实施

中关村华清石墨烯产业技术创新联盟

发 布

I

全国团体标准信息平台

T/CGIA 033-2020

目 次

全国团前 言 ......................................................................................................................................................................

引 言 ....................................................................................................................................................................

1 范围 ....................................................................................................................................................................

2 规范性引用文件 ................................................................................................................................................

3 术语和定义 ........................................................................................................................................................

4 产品标记 ............................................................................................................................................................

5 要求 ....................................................................................................................................................................

6 试验方法 ............................................................................................................................................................

7 检验规则 ............................................................................................................................................................

8 标志、包装、使用说明书、运输及贮存 ........................................................................................................

体标准信息平台I

T/CGIA 033-2020

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全国II

团体标准信联系人:戴石锋。

息凡利用本文件进行或支持贸易、认证等商业活动,应事先购买正式文本或得到联盟书面授权。购买本文件或获得授权,请与联盟联系。

平本文件系由中关村华清石墨烯产业技术创新联盟(简称“联盟”)组织创制的团体标准文本(含制定过程中的草案),联盟拥有本文件的著作权,受《中华人民共和国著作权法》保护。除法律所允许的情形或事先得到联盟书面许可外,任何组织和个人不得以任何理由进行复制、销售、传播本文件,或抄袭、歪曲本文件等侵权行为,否则,行为人应承担相应的民事、行政责任,构成犯罪的,将依法追究其刑事责任。其他文件引用本文件,不属侵权行为。

台版权声明

T/CGIA 033-2020

本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。

本标准由中关村华清石墨烯产业技术创新联盟提出并归口。

与电热膜相关的标准有中华人民共和国住房和城乡建设部发布的JG/T 286—2010《低温辐射电热膜》、GB/T 29470—2012《自限温电热片》和GB 4706.82—2014《家用和类似用途电器的安全 房间加热用软片加热元件的特殊要求》等。本标准是综合上述三项标准中主要技术内容为蓝本,并针对实际生产和使用中部分产品存在的“质量和安全”隐患,建立了部分新的测试方法和技术指标要求。本标准所有技术指标按照“从优不从众”原则确定,以期用高标准引领产业高质量发展。

与JG/T 286—2010《低温辐射电热膜》相比,本标准的技术方案主要差异有:

——聚焦地暖应用场景,建立有针对性的技术指标,提高了标准的适用性;

——规定了电热膜中石墨烯材料的要求及自我申明的信息要求;

——将PTC功能作为电热膜的必备要求,为防范异常高温增加了“基于发热体的自限温保护功能”,极大的提高了安全系数;

——建立了一种新的温度不均匀度测试方法,克服了因电热膜印刷图形造成的测试偏差;

——基于摸底测试中发现现行试验方法描述不清晰或不准确的问题,改进了电—热辐射转换效率测试方法;

——基于摸底测试中部分电热膜在工作时出现的异味现象,新增了TVOC含量指标要求。

——基于样品摸底实测数据,按照“从优不从众”,全面提高了电热膜的性能和安全要求参数。

本标准由中关村华清石墨烯产业技术创新联盟提出并归口。

本标准起草单位:新奥石墨烯技术有限公司、中关村华清石墨烯产业技术创新联盟、上海宥拓化学有限公司、山东欧铂新材料有限公司、宁波烯暖科技有限公司、宁波石墨烯创新中心有限公司、牛墨石墨烯应用科技有限公司、多氟多化工股份有限公司、北京市理化分析测试中心、广州特种承压设备检测研究院、国家石墨烯产品质量监督检验中心(广东)、湖南医家智烯新材料科技股份有限公司、青岛华高墨烯科技股份有限公司、上海市石墨烯产业技术功能型平台、上海超碳石墨烯产业技术有限公司、中金态和(武汉)石墨烯研究院有限公司、常州二维暖烯科技有限公司、威海云山智暖科技有限公司、徐州百可得电器有限公司、上海利物盛纳米科技有限公司、青岛南墅泰星科技有限公司、深圳紘茂科技有限公司、七台河宝泰隆石墨烯新材料有限公司、江苏筑立建筑科技有限公司。

本标准主要起草人:李金来、戴石锋、史宇正、苏琼、吴祯琪、胡兴华、刘伟丽、陈波、李羊羊、徐亮、张佑专、杨波、惠志全、李思幸、郭洪云、梁勇、郭洋、李丽、计晓荣、岳利、缪立华、刘立伟。

本标准的所有权和解释权归中关村华清石墨烯产业技术创新联盟。

如果您在本标准使用中发现错误或技术内容有不当之处,请及时与联盟秘书处联系,将意见发送到******************。

本标准是首次制定。

全国团体标准信息平台前 言

III

T/CGIA 033-2020

引 言

全国IV

团体标准信石墨烯材料作为一种良好的导电材料,在电热膜领域得到了广泛的应用。石墨烯材料在电热膜中究竟发挥哪些作用、电热膜中添加石墨烯材料后又有哪些优势、如何衡量石墨烯电热膜是否合格、如何规避石墨烯电热膜的安全隐患?这是广大石墨烯电热膜生产商最为关心的问题,这关系着石墨烯电热膜行业是否实现健康可持续发展的关键。

研究和实践表明,在电热膜中添加石墨烯具有以下明显优势:(1)延长使用寿命,使电热膜在电供热和电采暖领域中更具有竞争力;(2)提高电-热辐射转化率,有效提高电热膜的取暖舒适度。

本标准在明确地暖应用场景的基础上,针对电热膜类产品物性指标、功能性指标和安全性指标等提出了一些创新性的解决方案;坚持“从优不从众”的原则,将实际生产和试验中的优势指标纳入本标准,并将安全性指标进行了进一步修订,实现标准的引领作用;结合石墨烯在导电介质中的比例明确了石墨烯电热膜的概念,有利于规范石墨烯电热膜的市场。

息平台

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1 范围

2 规范性引用文件

全国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 191 包装储运图示标志(ISO 780:1997,MOD)

GB/T 2829-2002 周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)

GB/T 4208 外壳防护等级(IP 代码)(IEC 60529:2013,IDT)

GB 4706.1-2005 家用和类似用途电器的安全 第 1 部分:通用要求(IEC 60335-l:2004 (Ed4.1),IDT)

GB 4706.8-2008 家用和类似用途电器的安全 电热毯、电热垫及类似柔性发热器具的特殊要求(IEC 60335-2-17:2006,IDT)

GB 4706.82-2014 家用和类似用途电器的安全 房间加热用软片加热元件的特殊要求

GB/T 7287-2008 红外辐射加热器试验方法

GB/T 8808 软质复合塑料材料剥离试验方法

GB/T 20974 绝热用硬质酚醛泡沫制品(PF)

GB/T 21558 建筑绝热用硬质聚氨酯泡沫塑料

GB/T 29470-2012 自限温电热片

GB 50325 民用建筑工程室内环境污染控制规范

JG/T 286 低温辐射电热膜

T/CGIA 001 石墨烯材料术语和代号

T/CGIA 002 含有石墨烯材料的产品命名指南

注:国家标准化管理委员会网站提供上述国家标准查询,网址为/bzgk/gb/index。

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

1

团体标准信息本标准规定了地暖用石墨烯电热膜的术语和定义、产品标记、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、使用说明书、运输及贮运等内容。

本标准中所述的电热膜包括不带外封装的电热膜(下文称裸膜)和带有外封装的电热膜(下文称封装膜)。如未特别指出,本标准规定的要求均适用于裸膜和封装膜。

本标准适用于建筑地面加热用石墨烯电热膜的质量检验和验收。其单相装置的额定电压不超过250

V,其他装置的额定电压不超过480 V。本标准亦适用于石墨烯与其他碳基材料复合制造而成的地暖用电热膜。墙暖、炕暖等其它用途电热膜可参照执行。

平台地暖用石墨烯电热膜

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石墨烯 graphene

3.2

石墨烯材料 graphene materials

由石墨烯单独或紧密堆垛而成、层数不超过10层的二维材料及其衍生物。

注1:石墨烯材料包括单层石墨烯、双层石墨烯、多层石墨烯。

注2:常见改性方式包括氧化、氢化、氟化、磺化或异质掺杂等。

注4:层数超过10层的一般称为石墨。

注3:石墨烯材料的宏观存在形态有薄膜、粉体、浆料和三维构造体。

3.3

电热膜 electrothermal film

3.4

石墨烯电热膜 Graphene based electrothermal film,GF

石墨烯材料作为主要导电介质与成膜树脂经合浆、涂覆、封装制作而成的电热膜,且其技术参数和性能符合本标准的要求。

注1:由于石墨烯材料具有超大比表面积的特点,其在电热膜中的添加量呈现两种极端,一种是石墨烯材料在导电量分数不到20%,这种膜应称之为石墨烯复合碳基电热膜(Graphene mixed with Carbon electrothermal film, GCF)。

注2:根据文献报导和实践表明,石墨烯复合碳基电热膜中的石墨烯材料(在导电介质中的含量不少于5%)可对电加热膜的电热辐射转换率以及使用寿命等有提升作用。

注3:如果石墨烯材料在导电介质中的含量(质量分数)少于5%,按T/CGIA 002给出的原则,该电热膜名称中不应使用“石墨烯”一词,宜称之为碳基电热膜。

3.5

全国功率密度 power density

电热膜输入总功率与电热膜单侧有效发热面积之比,单位为瓦/平方米(W/m2)。

3.6

正常工作条件 normal operation condition

电热膜为实现预期输出性能状态而设计的外界输入条件。

注1:本标准中大部分测试参数的正常工作条件是指在额定工作电压、使用工作温度等,但对于寿命测试,还包括覆盖状态等。

注2:其单相装置的额定电压不超过250 V,其他装置的额定电压不超过480 V。

2

团体介质中占比很高,质量分数超过20%乃至更多,这是本定义中的石墨烯电热膜;另一种是石墨烯材料的添加量很少,质标准由发热电阻材料和电极等组成并经电绝缘材料封装、接通电源后发生电热转化效应的平面状柔性器件。

信息平台每一个碳原子以SP2杂化与三个相邻碳原子键合成形成的蜂窝状结构的单碳原子层。

注:石墨烯是许多碳材料的构建单元。

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3.7

电热膜在正常工作条件下升温达到某一温度后保持稳定,且发热面各点温度波动不超过2℃/h。

3.8

工作温度 working temperature

电热膜在额定电压工作达到稳定工作状态时电热膜表面的平均温度。

升温时间 heating-up time

电热膜在正常工作条件下升温至工作温度 90% 时所需要的时间。

3.10

电—热辐射转换率 conversion rate of infrared radiation from electric power

3.11

功率衰减率 power attenuation rate

电热膜在试验后功率变化与初始功率之比。

法向全发射率 normal total emissivity

在全部波长范围内,电热膜表面的法向辐射亮度与相同温度的黑体的法向辐射亮度之比。

3.13

启动电流 starting current

全国电热膜在额定工作电压下的启动瞬间的最大电流。

3.14

峰值电阻 peak resistance,Rmax

电热膜在受热升温至100℃过程中所测得的最大电阻。

3.15

PTC(正温度系数热敏电阻)强度 positive temperature coefficient intensity

电热膜峰值电阻(Rmax)与 20℃时的电阻(R20)之比值,即:

PTC强度=Rmax/R20

3

团体3.12

标准电热膜在正常工作条件下达到稳定工作状态时,由输入的电功率转换成输出的总热辐射通量的百分比。

信息3.9

平台稳定工作状态 stable working state

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4 产品标记

□-□-□-□-□

应用场景(用途):地暖(FH)

PTC效应:PTC

功率密度,单位为瓦/平米(W/m2)

石墨烯(复合碳基)电热膜代号:GF(GCF)

25 要求

5.1原则

5.2石墨烯材料要求

全国5.3 外观

5.3.1 裸膜表面应光滑、平整,无划伤、脆化、破裂、变形、分层、污染等缺陷,膜内导电介质应涂覆均匀、无气泡、漏涂覆点任一方向尺寸不超过2mm,铜带及银浆均无折痕。

5.3.2 封装膜的封套应密封完好无破损,电源线连接牢固。其内的裸膜外观应满足5.3.1的规定。

5.4 尺寸偏差

5.4.1 裸膜的尺寸(长度和宽度)与标称尺寸的偏差应不超过±1%。

5.4.2 封装膜的尺寸(长度和宽度)与标称尺寸的偏差应不超过±2%。

5.5 剥离强度

是指电热膜的电绝缘柔性薄片间的粘结强度,剥离力应不小于3.0N。

4

团5.2.1 本标准规定的产品使用的石墨烯材料应符合T/CGIA 001中界定的定义,即石墨烯材料的平均层数应不超过10层。

5.2.2 供方应主动向需方报告电热膜中石墨烯材料的基本信息,包括石墨烯材料层数、添加含量范围等。需方应对此信息应保密,不应向其他方泄露。

体本标准将电热膜的要求分为基本要求、功能性要求和安全性要求。第5.2至第5.9为基本要求,包括电热膜成分、外观和物理性能方面等。第5.10至5.13为功能性要求,根据实际需求,用户可提出定制化要求。第5.14至5.24为安全性要求,是保障电热膜安全使用的关键要求;用户亦可根据应用场景的实际需求,与供方协商更为严苛的安全性技术指标。

标准信 示例:额定工作电压为220V、功率密度为150W/m,具有PTC效应,适用于地暖加热场景的石墨烯电热膜,表示GF-220-150-PTC-FH。

4.2 供应商也可根据实际需求,在此代号的基础上增加产品其他相关信息,如特定功能、特殊要求等信息,相关代号由企业自行确定并声明。

息额定工作电压,单位为伏(V)

平台4.1 用作地暖用途的石墨烯电热膜(包括石墨烯复合碳基电热膜)的产品标记一般由电热膜代号、额定工作电压、功率密度、具有PTC效应和用途组成,标记如下:

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5.6 电源引线和连接

电源引线的导线标称横截面积应符合GB 4706.1—2005中表11的规定。导线直径应不小于标称直径。

5.6.2 抗拉伸性能

电源引线应能经受不小于100N的拉力。试验后,电热膜不应出现明显变形、位移、断裂等现象。

5.7 冷弯曲性能

5.8 冷折性能

电热膜按6.8的试验后,不应出现脆化、断裂、变形、分层等现象,并应能经受电气强度的检查。

5.9 耐低温性能

电热膜按6.9的试验后,不应出现脆化、破损、变形、分层等现象。测试后,电热膜应能正常工作。

电热膜在建立稳定工作状态后,工作温度及表面任意点的最高温度应不超过80℃。

注:对于非地暖应用场景,该温度限值可由供需双方协商确定。

5.11 升温时间

在正常工作条件下工作时,电热膜的升温时间应不大于10min。

在正常工作条件下工作时,电热膜输入功率和额定功率的偏差应不超过±10%。

5.13 电—热辐射转换效率

电热膜的电—热辐射转换效率η应不小于68%。

5.14 启动电流

全国电热膜在规定试验条件下,0℃启动电流应不大于20℃时启动电流的1.2倍。

5.15温度不均匀度

当电热膜处于稳定工作状态时,用九宫格法将电热膜发热轮廓边缘30mm以内的区域均分为9个区域,如图1所示,测量各区域最高温度,各区域最高温度间的差值应不超过3℃。

团体5.12 功率偏差

标准5.10 工作温度

信息电热膜按6.7的试验后,不应出现脆化、破裂、变形、分层等现象,并应能经受电气强度的检查。

平台5.6.1 导线的标称横截面积

5

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4 5 6

7 8 9

图1 温度不均匀度测温区域图

5.16覆盖安全性

5.17 工作寿命

电热膜按规定6.17的加速老化测试,其工作时间应不小于360h(15d)。试验结束后,样品的外表面符合5.1.2 的要求,泄漏电流不大于0.1mA、电气强度不低于标准值,室温放置24h,功率衰减率不超过±10%,温度不均匀度不大于5℃,电-热辐射转换效率不低于初始值的90%。

5.18 PTC(正温度系数)强度

地暖用石墨烯电热膜应具有自限温功能,电热膜的 PTC强度应不小于3.0。

5.19 循环工作寿命

电热膜按规定6.19的加速循环寿命试验,经60次循环测试后室温放置24h,其正常工作条件下的功率衰减率不超过10%,PTC强度应不小于3.0。

5.20 TVOC(总挥发性有机化合物)释放量

封装膜在使用过程中,TVOC释放量量应不大于0.5mg/(m·h)。

2全国5.21 泄漏电流和电气强度

5.21.1 电热膜在正常工作条件下的泄漏电流应不大于0.10mA。

5.21.2 电热膜在正常工作条件下对其施加频率为50Hz、3000V的交流电压,历时1min,不应出现击穿和闪络现象。

5.22 耐潮湿

5.22.1 防水等级

电热膜的防水等级应至少为 IPX7。

5.22.2 潮湿状态下的泄漏电流

6

团体标注:这相当于模拟正常工作使用状态下不少于30000h的工作时间。

准信在规定的测试条件下,电热膜以1.15倍额定工作电压工作至建立稳定工作状态,保持8h,工作期间电热膜的最高温度应不超过90℃,不应出现破裂、变形、分层、产生异味等现象。

息平台

1 2 3

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电热膜在潮湿状态下的泄漏电流应不大于0.10mA。

电热膜在潮湿状态下应能承受频率为50Hz、3000V的交流试验电压,历时1min,不应出现击穿和闪络现象。

电热膜的冷态绝缘电阻和热态绝缘电阻均应不小于500MΩ。

5.24 耐热和耐燃

电热膜的耐热和耐燃性能要求按GB 4706.82-2014第30章的要求执行。

6 试验方法

6.1 试验的一般条件

试验应在下列条件下进行:

电热膜应取8个样品进行试验:

a.

b.

c.

d.

e.

f.

g.

h.

全国6.3、6.4、6.10、6.11、6.12、6.15、6.16的试验在1个样品上进行;

6.5、6.6、6.24的试验在 1 个样品上进行;

6.7、6.8、6.9的试验在 1 个样品上进行;

6.13、6.17的试验在 1 个样品上进行;

6.14、6.19的试验在 1 个样品上进行;

6.18的试验在 1 个样品上进行。

6.20的试验在 1 个样品上进行;

6.21、6.22、6.23的试验在 1 个样品上进行;

6.2 石墨烯材料

6.2.1 石墨烯材料的层数可通过电子透射显微镜(TEM)、拉曼光谱仪(Raman)等方法综合表征确定。

注:由于纳米尺寸检测技术的局限性,当前建立一个统一、公认的石墨烯材料层数测量方法还有难度。相关学术文章和某些机构发布的测试方法指南可提供一些参考。

6.2.2 需方如有疑问,经供需双方协议,可允许委托第三方到供方生产流程中取样检验石墨烯材料信息。

注:石墨烯材料与其他碳材料复合后,很难对其含量、层数等信息进行检测验证,这在当前是技术难题。制造商采用主动声明以及接受第三方机构进行全流程查验是国际公司解决此问题的通行做法。

团体标a)不使用对温度敏感的温控器装置;

b)对于需要现场切割的电热膜,测试应在连接电源引线并保护好其边缘后进行;

c)环境温度为 20℃±5℃,测量电热膜功率和温度的试验环境温度为20℃±2℃;

d)空气相对湿度不大于85%;

e)实验室内空气无明显对流;

f)电热膜试件的长度宜在500mm~1000mm之间,宽度根据生产厂家的说明,6.5、6.24试验的试件制作按其试验方法、标准的规定。

准信息平7

5.23 绝缘电阻

台5.22.3潮湿状态下的电气强度

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6.3 外观

6.4 尺寸偏差

6.5 剥离强度试验

按GB/T 8808规定的方法进行。

6.6 电源引线和连接试验

6.6.1 导线横截面测量

6.6.2 抗拉伸试验

将电热膜固定在拉力机上,在其引出线上施加100N的力,不得使猛力,应缓慢增加至100N,持续3min。松开1min后重复一次。

6.7 冷弯曲试验

按GB/T 7287-2008中第25.2.1条规定的方法进行,试验结束后,再进行电气强度的试验。

按GB/T 7287-2008中第25.2.2条规定的方法进行,试验结束后,再进行电气强度的试验。

电气强度的试验中,覆盖在电热膜表面的铝箔应能覆盖部分折痕。

全国6.9 耐低温试验

将低温试验箱的温度设置为-40℃,温度波动度为±0.5℃。将电热膜试件放置在低温试验箱中,存储96h后取出,在室温环境下恢复1h,试验结束后,再进行外观、功率偏差、工作温度及电气强度的试验。

6.10 工作温度

6.10.1 测试设备

a) 稳压电源,其电压波动≤±1%

b) 功率、电压和电流表,精度≤±1%

c) 红外热像仪,精度<±1%

8

团6.8 冷折试验

体标准用千分尺测量。按120°对不同方向单股导线的直径测量3次,取平均值。按式(1)进行计算:

nπD2S=················(1)

4式中:

S ——导线的标称横截面积,单位是平方毫米,(mm2);

n ——电源导线的根数;

D ——单股导线的直径平均值,单位是毫米,(mm)。

信息平将电热膜放在基准平面上,用精度为1mm的卷尺测量,分别沿长、宽方向不同位置各测量两次。计算每个测量值与标称尺寸的偏差。

台目视检查电热膜。可借助光源工具观察裸膜的内部涂覆情况,如高光手电筒、LED观片灯等。

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d) 温度计,精度0.1℃

电热膜发热轮廓边缘30mm以内的区域作为测温区域,如图2所示。

测温区域

息图2 工作温度测温区域图

6.10.3 测温步骤及计算

6.10.3.2 给试件施加额定工作电压通电升温直至达到稳定工作状态。

6.11 升温时间

6.11.1 测试设备

在6.10.1中规定设备的基础上,还需有时间记录装置(如函数记录仪、秒表等),精度能精确至秒。

6.11.2 测量方法

6.11.2.1 按6.10.3.1给出的方法进行试样准备。

6.11.2.2 给试样施加额定工作电压,在试样通电加热的同时,用红外热像仪测量6.10.2测温区域平均温度,并记录从室温升至稳定工作状态的升温曲线,如图3所示。

全国团体标6.10.3.3 测试环境温度为20℃±2℃。用辐射测温仪测出电热膜辐射面的平均辐射温度即为电热膜的工作温度。

准6.10.3.1 将试样水平悬空固定在测试架上,调整辐射测温仪探测头与电热膜至适当的距离,使电热膜辐射面基本充满辐射测温仪视场,根据电热膜辐射面几何中心处的法向全发射率εn,调节辐射测温仪进行法向全发射率εn修正。

信图3 升温时间曲线图

9

台6.10.2 测温区域

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6.11.3 升温时间确定

6.12 功率偏差

功率偏差试验按GB/T 7287—2008中第11章规定的方法进行。

6.13 电—热辐射转换效率试验

准44n44S(TT)σ∑−S1σ∑im(TT)−210jrj=0ri=1η=/Pe(+)mn······(2)

信将电热膜水平或竖直悬空固定于测试架上,调整辐射测温仪探测头与电热膜至适当的距离,使电热膜辐射面基本充满辐射测温仪视场,设定辐射测温仪法向全发射率为1.0。

给试件施加额定工作电压,通电升温直至达到稳定工作状态后,使用辐射测温仪获得电热膜正反两面的热成像图,计算正反两面热辐射总通量与输入功率之比,即为该电热膜的电-热辐射转换效率。

2电热膜辐射温度的测温区域按6.9.2规定;辐射面积S(m)为电热膜有效发热区域面积(包含发热轮廓内部未涂覆区域),边框部分不计入辐射面积。

息平台根据记录曲线,取温度从室温升至稳定工作状态温度的90%时所需要的时间作为升温时间,如升温时间曲线图所示。

全国6.16 覆盖安全性

10

6.14 启动电流测试

参照GB/T 29470-2012中6.22规定的方法,分别测试0℃和20℃下的启动电流。

6.15 温度不均匀度试验

在6.10测试的基础上,按图1规定的分区,记录各个区域的最高温值。取记录值中的最大值和最小值,计算其差值。

6.16.1 将电热膜放置于测试专用槽,上下用绝热板隔离,放置方式如图4所示。

团式中:

η——电-热辐射转换效率,单位为百分比。

S1——正面辐射面积,单位为平方米;

S2——反面辐射面积,单位为平方米;

σ——斯特藩-玻尔兹曼常数,5.67×10-8 W/(m2·K4);

m——正面辐射温度测温区域中热成像图的像素个数;

n——反面辐射温度测温区域中热成像图的像素个数;

Tri——正面第i个像素点的辐射温度,1≤i≤m,单位为开氏绝对温标;

Trj——反面第j个像素点的辐射温度,1≤j≤n,单位为开氏绝对温标;

T0——环境温度,单位为开氏绝对温标;

Pe——输入功率,单位为瓦;

注:电-热辐射转化效率试验中,环境温度为20℃±2℃。

体标

T/CGIA 033-2020

息平

图4 测试槽示意图

d/λ=1.0±5% (mk/w)················(3)

式中:

d ——绝热层的厚度(m);

λ——绝热层的导热系数(w/mk)。

⑤ 测试槽四个侧面应全部封闭。

⑥ 测试槽材质为厚度约为20mm的胶合板。

6.16.3 电热膜在电压为额定电压的1.15倍电压下工作,升温达到稳定工作状态,持续通电保持8h,用热电偶温度计实时测量如图5所示各点的温度值并记录,试验期间平均完成9次测试。试验完毕后观察电热膜表面变化情况。

2团体T1T4T7标准T2T5T86.16.2 测试时应满足以下条件:

① 上下绝热材料边缘应超过被测试件边缘100mm以上。

② 上下绝热层应紧贴被测试件,尽量消除各层之间的缝隙。

③ 电热膜试验应在硬质聚氨酯塑料或硬质酚醛制品或上进行,性能指标应符合现行国家标准GB/T

21558或GB/T 20974的有关规定。

④ 上下绝热材料绝热效果应满足:

T3全国

T6T9图5 测温点分布图

6.17 工作寿命试验

11

T/CGIA 033-2020

按 GB/T 7287—2008中第22章规定的方法进行。加速老化试验按产品使用说明书规定的实际安装条件进行,试验时间为360h。

完成老化测试后,样品应在20±5℃环境中放置至少24h后方可进行功率偏差和电-热辐射转换效率测试。

6.18 PTC强度测试

6.19 循环工作寿命

6.20 TVOC释放量测试

按照GB 50325中附录B规定进行。

6.21 泄漏电流和电气强度

6.21.1 泄漏电流试验

全国团体电热膜在正常工作条件下工作,调整供电电压为额定电压的1.06倍,当电热膜达到稳定工作状态后进行试验。

试验原理如图6所示,通过选择开关的转换和覆盖在电热膜表面的铝箔的平移,用精度不低于0.5级的毫安表连续多位置测量电热膜两个引出线与铝箔之间的泄漏电流,铝箔的面积为20cm×10cm。图中模拟网络C应符合GB/T 12113-2003中图4的电路,铝箔纸紧密贴合电热膜表面。取测得的最大值为试验结果。

标准

图6 泄漏电流试验电路图

6.21.2 电气强度试验

12

信将电热膜放置于温度为20℃的强制循环热风干燥箱(精度为±2℃)中维持1h,以1℃/min的速度升温到80℃,于80℃保持1h,以1℃/min的速度冷却到20℃。

以此循环往复60次,循环结束后放置24h后测试电热膜功率和PTC强度,并计算功率衰减率。

息先测定样品在20℃时的电阻值R20,然后将同一样品放入强制循环热风干燥箱(精度为±2℃)中加热。干燥箱起始温度为20℃,设定程序升温,每次升温5℃,升温速度为(0.5~1)℃/min, 到达设定温度值并恒定10min后,测定该对应温度时的电阻值。以此方式反复升温并测量电阻值,直至升温到100℃。测得样品的最大电阻Rmax ,并计算PTC强度。

平台

T/CGIA 033-2020

经过6.20.1的试验,且建立稳定工作状态1h后,在电热膜试件的两条引出线与覆盖在其表面的铝箔(面积为20cm×l0cm)之间连续多位置分别施加频率为50Hz、3000V的交流试验电压,持续1min,观察电热膜表面的变化情况。

试验开始时,首先设定动作电流(动作电流按GB/T 7287—2008中式(4)的规定计算),施加的电压不超过规定值的一半,然后迅速升高到规定值。

6.22.1 防水等级试验

按GB/T 4208规定的方法进行,电热膜经0.1%浓度的氯化钠溶液连续浸泡72h。

6.22.2 潮湿状态下的泄漏电流试验

体标准电热膜在经过6.22.1的试验后,室温环境条件下放置24h,在不通电的状态下进行试验。

试验原理如图7所示,图中模拟网络C应符合GB/T 12113-2003中图4的电路。通过选择开关的转换和覆盖在电热膜表面的铝箔的平移,用精度不低于0.5级的毫安表连续多位置测量电热膜两条引出线与铝箔之间的泄漏电流。Us为1.06倍的额定电压,铝箔的面积为20cm×10cm。取测得的最大值为试验结果。

信息平6.22 耐潮湿试验

6.22.3 潮湿状态下的电气强度试验

经过6.22.2试验后,在电热膜的两条引出线与紧密覆盖在其表面的铝箔(面积为20cm×l0cm)之间连续多位置分别施加频率为50Hz、3000V的交流试验电压,持续1min,观察电热膜表面的变化情况。

全国6.23 绝缘电阻试验

6.23.1 冷态绝缘电阻试验

用精度不低于1.0级500V的兆欧表连续多位置测量电热膜引出线与紧密覆盖在其表面铝箔(面积为20cm×10cm)之间的电阻,取各次测得的最小值为测试结果。

6.23.2 热态绝缘电阻试验

团图7 潮湿状态下泄漏电流试验电路图

13

T/CGIA 033-2020

电热膜在正常工作条件下工作至建立稳定工作状态后,立即断电,用精度不低于1.0级 500V的兆欧表连续多位置测量电热膜引出线与紧密覆盖在其表面铝箔(面积为20cm×l0cm)之间的电阻,取各次测得的最小值为测试结果。

6.24 耐热和耐燃试验

按GB 4706.82-2014中第30章规定的方法进行。

7 检验规则

7.1 检验分类

产品检验分出厂检验和型式检验。

7.2 出厂检验

出厂检验项目见表1。

7.3 型式检验

型式检验项目

型式检验项目见表1。

标准表1 检验项目表

要求条目编号

5.2.1

5.3

5.4

5.5

5.6.1

5.6.2

5.7

5.8

5.9

5.10

5.11

5.12

5.13

5.14

5.15

5.16

5.17

5.18

5.19

不合格类别

A

B

B

A

A

A

B

B

B

A

B

A

B

B

B

A

A

A

A

检验类别

出厂检验

型式检验

序号21

1

2

3

4

5

6

7

8

9

石墨烯材料

外观

尺寸偏差

剥离强度

电源引线和连接

冷弯曲性能

冷折性能

检验项目

全国耐低温性能

工作温度

10

11

12

13

14

15

16

17

18

升温时间

功率偏差

电—热辐射转换效率

启动电流

温度不均匀度

覆盖安全性

工作寿命

PTC(正温度系数)强度

循环工作寿命

14

团体导线的标称横截面积

抗拉伸性能

信息平台

T/CGIA 033-2020

序号21

19

20

TVOC含量

泄露电流和电气强度

泄漏电流

电气强度

防水等级

耐潮湿 潮湿状态下的泄漏电流

潮湿状态下的电气强度

22

23

绝缘电阻

耐热、耐燃

冷态绝缘电阻

热态绝缘电阻

检验类别

出厂检验

型式检验

检验项目 要求条目编号

5.20

5.21.1

5.21.2

5.22.1

5.22.2

不合格类别

B

台A

A

A

A

A

A

A

A

5.22.3

5.23

5.24

平√

有下列情况之一时,应进行型式检验:

采用GB/T 2829-2002规定的二次抽样方案,其判别水平为Ⅱ,不合格质量水平RQL=80,查GB/T

2829-2002的表6,得下式:

全国7.5 检验结果判定

检验中将不合格分为两类:A类不合格和B类不合格,见表1。

对于所检验批,抽取两组样本,对于一组样本单位,若有一个A类不合格或两个B类不合格,则判定该组样本不合格。

若两组样本都合格,则判定所检验批合格。

若两组样本都不合格,则判定所检验批不合格。

若有一组样本不合格,则进行二次抽样重新检查,二次抽样中的不合格数应是第一次和第二次检查中不合格数的累计。检验结果中若仍有一组样本不合格,则判定所检验批不合格,否则为合格。

8 标志、包装、使用说明书、运输及贮存

团式中:

n ——样本数量;

Ac ——合格判定数;

Re ——不合格判定数。

体2;0,2

n;Ac,Re= •••••••••••••••••••••••••••••••(3)

2;1,2标7.4 抽样

准a)新产品试制定型鉴定时;

b)老产品转厂生产时;

c)正式生产后,如设计、材料、工艺、结构有较大变化时;

d)正常生产时,每年至少进行一次型式检验;

e)产品停产半年以上,再恢复生产时;

f)出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时。

信息15

T/CGIA 033-2020

8.1 标志

产品标志可每0.5m标注一次,或在可能切割形成加热单元的每一段上标注。

产品标志应包括下列内容:

—— 产品名称、型号、规格;

—— 额定电压或额定电压范围,单位为伏特,符号为V;

2—— 功率密度,单位为瓦每平方米,符号为W/m;

—— PTC字样;

—— 防水等级的IP代码;

—— 出厂年月或编号。

8.2 包装、使用说明书

使用说明书应包括下列内容:

—— 产品概述;

—— 主要技术性能参数;

—— 使用方法的有关事项;

—— 安装方法的有关事项;

—— 故障维修联络相关事项;

—— 安全注意事项。

8.3 运输

运输过程中应防止剧烈振动、挤压,应采取防雨雪、防晒等措施,防止化学物品的侵蚀。

搬运必须轻拿轻放,码放整齐,严禁抛掷。

成品必须贮存在干燥通风、周围无腐蚀性气体、相对湿度不大于85%的仓库中。严禁重压,严禁露天存放。

全国电热膜应按型号分类存放,堆码的高度应不大于包装箱上标明的堆码高度。

团8.4 贮存

16

体标_________________________________

准信经检验合格的产品在包装时,应有可靠的防潮措施,要附带出厂检验合格证、使用说明书、保修卡及生产厂家的联系方式等。包装箱外的标志应符合GB/T 191的规定,包装箱应牢固可靠,能确保在运输过程中不会因运输而导致损坏。

息平台


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