Относительное изменение массы пробы (Дтг) при любом значении температуры Т в интервале от Тод.о Тп вычисляют по формуле
Д/д. =
m
гце. пг — масса пробы, определяемая по п. 1.4.3, мг;
пгт і —масса пробы при Т{, мг;
За результат испытаний принимают среднее арифметическое значение каждого из показателей, определяемое в соответствии с требованиями ГОСТ 269—66 при испытании числа проб, заданного по п. 1.2.7. Оценку анормальности результатов испытаний проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 11*002—73.
Результаты обработки термоаналитических кривых ДТА, ТГ, ДСК, а также результаты качественного и количественного анализа газообразных продуктов, выделившихся при испытании, записывают в протокол испытаний, форма которого приведена в приложении 3.
Идентификацию процессов, выявленных при испытаниях, проводят (при необходимости) в соответствии с требованиями приложения 4.
Определение кинетических параметров процессов (Е, К.), выявленных при испытаниях, проводят в соответствии с требованиями приложения 5.
МЕТОД 2
Сущность метода заключается в нагревании деформированных образцов при постоянной скорости нагрева и определении области температур, при которых скорость роста напряжения в материале вследствие теплового расширения больше скорости уменьшения напряжения в результате релаксации, т. е. области напряжений и температур, в которой образец сохраняет форму и целостность.
Отбор образцов
Образцы для испытаний должны иметь форму цилиндра высотой (4,5±0,2) мм и диаметром (3,0±0,2) мм. Для пористых материалов размер образца должен быть таким, чтобы он превышал средний размер пор не менее чем в 10 раз, а отношение высоты образца к диаметру должно быть 1,5±0,1.
Образцы для испытаний изготовляют формованием или вырезкой.
Условия и способ изготовления образцов должны быть указаны в нормативно-технической документации на материал.
Образцы для испытаний не должны иметь раковин, вздутий и посторонних включений.
Количество образцов п для испытаний при каждом значении деформации вычисляют в соответствии с ГОСТ 9.707—81, приложение 3.
Образцы для испытаний должны быть изготовлены из одной партии материала.
Продолжительность и условия хранения образцов от изготовления до испытаний должны соответствовать требованиям п. 1.2.2.
Аппаратура
Для проведения испытаний применяют релаксометр любой конструкции, обеспечивающий непрерывную регистрацию температуры образца, а также постоянное измерение и запись силы сжатия образца. Жесткость рабочих узлов релаксометра должна превышать жесткость испытуемого материала не менее чем в 10 раз.
Релаксометр должен обеспечивать:
нагрев образца от 296 К (23°С) до 773 К (500°С) с постоянной скоростью 1,5°С/мин;
измерение температуры образца с допускаемой погрешностью не более 2°С;
деформацию сжатия образца со скоростью от 1,5 до 3,0 мм/мин, измеряемой с допускаемой погрешностью не более 0,1 мм/мин;
измерение силы сжатия образца с допускаемой погрешностью не более 1 %.
Штангенциркуль по ГОСТ 166—80.
Подготовка к испытаниям
Для проведения испытаний составляют программу в соответствии с требованиями п. 1.4.1.
Подготовку релаксометра к испытанию и его поверку проводят в соответствии с инструкцией к релаксометру.
Образцы перед испытаниями кондиционируют в соответствии с требованиями ГОСТ 9.707—81.
Измеряют образцы и вычисляют пЛощадь поперечного сечения каждого образца.
Проведение испытаний
Образцы устанавливают в зажимах между рабочими пластинами релаксометра так, чтобы они находились по высоте в вертикальной плоскости.
Испытания начинают при температуре (296±2) К (23± ±2)°С. Допускается начинать испытания при более высокой температуре, если материал имеет температуру стеклования или плавления выше 473 К (200°С).
Испытания проводят не менее чем при пяти значениях постоянной деформации сжатия от 0 до 4 %, включая значение деформации, равное нулю.
Образец подвергают деформации сжатия со скоростью, указанной в п. 2.3.
Включают, обогрев релаксометра, нагревают образец и фиксируют через каждые 5°С значение силы сжатия образца, которая изменяется в процессе нагрева, достигает максимального значения, а затем в результате ускорения релаксационных процессов уменьшается и становится равной нулю при температуре стеклования аморфного или при температуре плавления кристаллического материала. Испытания прекращают после достижения образцом температуры, при которой сила сжатия образца уменьшается в два раза по сравнению с максимальным значением. При необходимости испытания продолжают до достижения температуры стеклования или плавления.
Образец извлекают из камеры релаксометра и проводят визуальной осмотр.
Если после испытаний на образце обнаруживают дефекты, наличие которых не предусмотрено в нормативно-технической документации на материал, результаты испытаний не учитывают и
повторяют испытания на других образцах. Если повторные испытания. приведут к прежним результатам и если дефекты появляются на образце до достижения максимального значения силы сжатия, считают, что материал не может быть использован для изделий, к которым предъявляются требования по сохранению формы и целостности в заданном интервале напряжений и температур.
Результаты испытаний записывают в протокол, форма которого приведена в приложении 6.
Обработка результатов
Напряжение сжатия в образце (о) в МПа (кгс/см2) вычисляют по формуле где Р — сила сжатия образца, определяемая по п. 2.5.5, Н (кгс); 5 — площадь поперечного сечения образца, определяемая по п. 2.4.4, м2 (см2).
За результат испытаний принимают среднее арифметическое значение напряжения, определяемое в соответствии с требованиями ГОСТ 269—66 при испытании заданного количества образцов.
О
Черт. 6
образец сохраняет форму и
ценку анормальности результатов испытаний проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 11.002—73.По данным, полученным в п. 2.6.1, строят график зависимости напряжения от температуры испытаний для каждого из заданных по п. 2.5.3 значений деформации, как показано на черт. 6. Точки максимумов на графиках соединяют сплошной линией. В области напряжений и температур, ограниченной этой линией и осями, координат, целостность.
ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
Требования безопасности труда — по ГОСТ 12.1.007—76, ГОСТ 12.1.019—79, ГОСТ 12.3.002—75 и ГОСТ 12.3.019—80.
Требования пожарной безопасности — по ГОСТ 12.1.004— 76.
3.3. Метеорологические условия, уровень звукового давления, уровни звука и содержания вредных примесей в рабочей зоне помещений для испытаний не должны превышать норм, установленных СН-245—71 и утвержденных Госстроем СССР.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
Термины, применяемые в стандарте, и пояснения к ним
Термин
Пояснение
Стойкость к воздействию температуры
Дефект
Сохранение формы и целостности образцом материала при воздействии температуры и напряжений
Свойство материала сохранять значение показателя в заданных в нормативно-технической документации на материал пределах при воздействии температуры
По ГОСТ 24105—80
Отсутствие изменения размеров образца и дефектов в нем, не предусмотренных в нормативно-технической документации на материал, в заданной области напряжений и температур
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное
РЕКОМЕНДУЕМАЯ СХЕМА ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ ПРОБЫ
МАТЕРИАЛА В ТИГЛЕ
Для прессования пробы материала в тигле применяют приспособление, схема которого приведена на чертеже.
Тигель термоанализатора вставляют в разрезное гнездо, пяту вставляют в обруч и устанавливают в нем разрезное гнездо с вставленным в него тиглем термоанализатора, в который помещена проба материала. В обруч вставляют бункер с пуансоном. Затем приспособление помещают под пресс и прессуют в течение 5 мин при постоянном напряжении (0,50±0,02) МПа [(5,0± 0,2) кгс/см2].
1 — пуансон; 2 — бункер; 3 — гнездо для тигля; 4 — обруч;
5 пята
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое
ПРОТОКОЛ ИСПЬГЇАНИЙ (МЕТОД 1)
Наименование, марка и дата изготовления материала;
дата изготовления пробы;
метод испытаний (ДТА, ТГ, ДСК);
тип прибора;
тип тигля;
масса пробы;
условия испытаний;
состав и объем выделившихся газообразных продуктов;
значения показателей, характеризующих каждый из выявленных процессов; результаты определения показателей записывают по форме, приведенной в табл. 1 и 2.
Метод испытаний |
Показа* тель |
Среднее арифметическое значение ' показателя 1 |
Среднее квадратическое отклонение |
Коэффициент вариации |
Доверительный интервал |
Относительная ошибка среднего арифметического |
|
|
|
|
|
|
|
И
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Справочное
Идентификацию процессов, выявленных при испытаниях, проводят сопоставлением термоаналитических кривых, полученных с использованием ДСК, ДТА, ТГ (таблица).
Вид термоаналитической кривой по методу
Наименование процесса |
дек |
ДТА |
ТГ |
Плавление
Рекристаллизация
Полиморфное превращение
Стеклование
Д
Физические процессы
есорбцияХимические процессы
Продолжение
Наименование процесса |
Вид термоаналитической кривой но методу |
||
дек |
ДТА |
ТГ |
Термическая деструкция, деполимеризация в атмосфере инертного газа
Термоокислительная деструкция
Полимеризация
Поликонденсация
Примечания:
Процеесы 1—4, 8 не сопровождаются изменением массы.
Идентификацию процессов 1 и 3 проводят дополнительно методом структурного анализа.
Идентификацию процессов 5 и 6 проводят дополнительно по составу выделяющихся при испытаниях продуктов.
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Обязательное
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИНЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ (£ и К)
Сущность метода заключается в том, что пробу материала испытывают с использованием ТГ при нескольких скоростях нагрева и непрерывно регистрируют на графике ТГ при каждой скорости для каждого из выявленных процессов изменение массы пробы. Затем вычисляют коэффициент Е, константу К и определяют время достижения заданного изменения массы пробы.
Метод применяют для определения кинетических параметров процессов, скорость протекания которых подчиняется уравнению Аррениуса при скоростях нагрева не более 20°С/мин и При изменениях массы не более 30 %.
Отбор проб
Образцы для испытаний должны соответствовать требованиям п. 1.2 настоящего стандарта.
Количество проб для каждой из скоростей нагрева должно соответствовать требованиям п. 1.2.7 настоящего стандарта.
Аппаратура, материалы, реактивы
Аппаратура, материалы и реактивы — по пп. 1.3.1, 1.3,3—1.3.9 настоящего стандарта.
Подготовка к испытанию
Подготовка к испытанию — по пп. 1.4.1—1.4.4 настоящего стандарта.
Проведение испытаний
Испытания проводят не менее чем при четырех скоростях нагрева в интервале температур по п. 1.3.1 в соответствии с требованиями п. 1.5 настоящего стандарта.
Обработка результатов
Относительное изменение массы пробы (Дщі) для каждого из выявленных по п. 5 процессов (j) вычисляют по формуле
H.mi=
Д m.j
где tnj — значение массы пробы, соответствующее началу процесса, мг;
mTi—значение массы пробы, соответствующее температуре Ttв ваданном интервале температур, мг;
Лиц — изменение массы пробы, определяемое по п. 1.6.4 настоящего стандарта, мг.
Строят график зависимости Дт, от температуры Tt при каждой скорости нагрева и определяют температуры, при которых Л/я,- достигает значения 0,05 и далее через 0,02 до Дті = 0,30 (чертеж).
Температура^Для получения кинетических параметров Е и К обработку результатов, полученных по п. 6.2 для каждого из процессов и для каждой из скоростей нагрева, проводят по формуле
№
(1)
„-Дмг , Ко Е—In — ,
R-Т? Е R Ті
где Wn — скорость нагрева, К/мин;