ГОСТ 10978-83 Стекло неорганическое и стеклокристаллические материалы. Метод определенотр. 1 из 12. лого
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ стандарт
СОЮЗА ССР
СТЕКЛО НЕОРГАНИЧЕСКОЕ
И СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ
МАТЕРИАЛЫ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА
ЛИНЕЙНОГО РАСШИРЕНИЯ
ГОСТ 10978—83
(СТ СЭВ 1570—79)
Издание официальное
Цена 3 коп.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Моск в а
РАЗРАБОТАН Министерством промышленности строительных материалов СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ
Е. С Соркин, Л. А. Зайонц, М. Л. Кудрякова, В. Ф. Смирнов
ВНЕСЕН Министерством промышленности строительных материалов СССР
Зам. министра Н. П. Кабанов
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23 марта 1983 г. NS 1310
У
Группа И19
ДК 666.1:536.413.2.08:006.354Г
ГОСТ
I Кг ж ж СЭ СЭ w
(СТ СЭВ 1570—79|
Взамен
ГОСТ 10978—69
ОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССРСТЕКЛО НЕОРГАНИЧЕСКОЕ
И СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Метод определения температурного коэффициента
линейного расширения
Glass inorganic and glass-crystal materials. Method for determination of temperature coefficient of linear expansion
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23 марта 1983 г. № 1310 срок действия установлен
с 01,01.84 до 01.01.89
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает метод определения температурного коэффициента линейного расширения (далее ТКЛР) стекла ниже интервала трансформации (стеклования) и стекло- кристаллических материалов в диапазоне температур 20—900 °С.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 1570—79 в части силикатного стекла и стеклокристаллических материалов.
Сущность метода заключается в измерении изменения длины образца, изготовленного из неорганического стекла или стекло- кристаллического материала, при изменении его температуры.
МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ
Образцы для испытания должны иметь форму цилиндра длиной (50±2) мм и диаметром (4,0±0,4) мм. В зависимости от конструкции дилатометра и значения ТКЛР образца допускаются другие формы, длина и диаметр образца.
Образцы из стекла перед испытанием отжигают в течение 30. мин при температуре на 20—30°С, превышающей температуру трансформации. Затем охлаждают с постоянной скоростью, не превышающей 3 °С-мин-1, на 100 °С ниже этой температуры; после чего возможно охлаждение образца с большей скоростью е учетом его термостойкости.
После термической обработки торцы образца шлифуют, чтобы они были перпендикулярны оси образца.
П
Издание официальное
ерепечатка воспрещена© Издательство стандартов, 1983
Стр. 2 ГОСТ 1G978—83
Длину образцов измеряют микрометром по ГОСТ 6507—78 с погрешностью не более 0,02 мм.
АППАРАТУРА
Для измерения ТКЛР применяют дилатометр, соответствующий следующим требованиям.
Дилатометр должен обеспечивать измерение ТКЛР в интервале температур 20—900 °С.
Погрешность измерения ТКЛР в дилатометре (Д) не должна превышать:
0,2 • Ю-^К"1 в интервале температур 20—300 °С и
«20-300 = 6* 10~6К~*;
0,5-Ю^К"1 для интервала температур 100°С и «20-300 = 6-10~6К“! •
Давление устройства дилатометра для измерения удлинения на образец не должно превышать 150 кПа.
Погрешность измерения удлинения на дилатометре не должна превышать:
2-Ю'”5 /о мм — при измерении ТКЛР больших 2*10гбК~1;
4-Ю'-6 /0 мм—при измерении ТКЛР меньших или равных 2.
Погрешность измерения температуры на дилатометре не должна превышать 3°С.
Разность температур в зоне расположения образца в печи по его длине на расстоянии 50 мм не должна превышать 5°С.
Горячий спай термоэлектрического преобразователя по ГОСТ 6616—74 располагают у середины образца на расстоянии около 0,5 мм от его поверхности.
Для испытания образца в стационарном режиме нагревания дилатометр должен быть укомплектован терморегулятором. Погрешность поддержания постоянства заданной температуры не должна превышать 0,5 °С.
Изменение показания устройства для измерения удлинения в кварцевом дилатометре (смещение нуля дилатометра) при нагревании образца из кварцевого стекла в интервале 20—900 °С не должно быть более 5-ГО 3 мм.
При нагревании в интервале 20—400 °С — смещение нуля не должно быть более 3*10“в мм.
ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ
Перед испытаниями образцов определяют погрешность измерения дилатометра в интервалах температур, в которых требуется определить значение ТКЛР образцов.
ГОСТ 10978—83 Стр. 3
Режим нагревания при этом должен соответствовать пп. 4.1; 4‘23.1.1. Проводят измерение смещения нуля дилатометра при на- гревании образца из кварцевого стекла в интервале 20—900 °С.
Проводят измерение ТКЛР образцовой дилатометрической меры (из монокристаллического корунда или другого материала), аттестованной в соответствующем порядке.
Число серий измерения (iV) образцовой меры в требуемом интервале температур должно быть не менее 3.
Для каждой серии измерений значение ТКЛР образцовой меры в интервале температур tx—t% вычисляют по формуле
л# М J «■>>>>*. „ I..... ■ і і
Щ t ****** /
' sIq
где Д/—удлинение образца (по показаниям прибора) в интервале температур ti—t2, мм;
Д/'—смещение нуля дилатометра в интервале температур мм;
/0— длина образцовой меры при комнатной температуре (20±5) °С, мм;
акв—і значение ТКЛР кварцевого стекла в интервале температур
Значения среднего ТКЛР и относительного удлинения кварце- вого стекла приведены в табл. 1.
Для вычисления среднего ТКЛР кварцевого стекла в любом интервале температур ti—12 необходимо разность значений относительного удлинения разделить на соответствующий ин
тервал температур t2—
По результатам каждой серии измерений заполняют табл. 2 значениями ТКЛР в требуемых интервалах температур.
Таблица 1
Температура °С |
Значение ТКЛР в интервале 20—°С, |
Относительное удлинение е™д/;/0.юй в интервале 20—/^ °С |
Температура /г, °С |
Значение ТКЛР а - Ю6 в интервале 20-^ °С, ц— 1 |
Относительнее удлинение е=ДЩо.1Ой в интервале 20—°С |
20 |
0 |
0 |
450 |
0,568 |
244 24 |
50 |
0,462 |
13,86 |
500 |
0,562 |
269,76 |
75 |
0,477 |
26,24 |
550 |
0,552 |
292,56 |
100 |
0,514 |
41,12 |
600 |
0,543 |
314,94 |
150 |
0,552 |
71,76 |
650 |
0,534 |
336,42 |
200 |
0,567 |
102,06 |
700 |
0,524 |
356,32 |
250 |
0,581 |
133,63 |
750 |
0,512 |
373,76 |
300 |
0,582 |
162,96 |
800 |
0,498 |
388,44 |
350 |
0,582 |
192,06 |
900 |
0,493 |
433,84 |
400 |
0,578 |
219,64 |
|
|
|
Стр. 4 ГОСТ 10978—83
В требуемом интервале температур проводят оценку математического ожидания значений ТКЛР вычислением среднего арифметического отдельных результатов измерений по формуле
(2)
полученных в тре- формуле
Серия измерений
О
і
Та бл ица 2
Значения ТКЛР образцовой меры в требуемых интервалах температур
К"1
ценку дисперсии измерений, буемом интервале температур, вычисляют поИнтервалы температур, °СИсходя из заданной погрешности Д (паспортные данные прибора) вычисляют величину среднего квадратического отклонения случайной погрешности по формуле
а
(4)
х=1/ЗД.Числовой коэффициент Уз указывает, что погрешность Д выбирается на уровне Зах (вероятность — 0,99).
Далее оценивают соответствие разброса измерений паспортным данным. Выборочную дисперсию S2, рассчитанную по формуле (3), сравнивают с помощью двустороннего неравенства где Ci (N) и С2(N) определяют по табл. 3. Значения этих коэффициентов рассчитаны с помощью таблиц распределения х2 при доверительной вероятности 0,95.
CAN)
'2 ОТ
X
CAN),
(5)
ГОСТ 10978—83 Стр. 5
Если отношение—— меньше Cj(AQ, то это свидетельствует о неисправности прибора или о чрезмерной заниженности метрологических характеристик дилатометра (паспортных данных).
В случае, если больше С2(Л0» то дилатометр не обеспечивает заданной точности.
В обоих случаях применение прибора недопустимо — требуется дополнительная юстировка и поверка дилатометра.
Таблица 3 Таблица 4
N |
G (N) |
Q (A) |
|
Са(Ю |
||
2 |
0,000982 |
5,024 |
2 |
80,7 |
||
3 |
0,0253 |
3,689 |
3 |
6,17 |
||
4 |
0,072 |
3,116 |
4 |
2,53 |
||
5 |
0,121 |
2,786 |
5 |
1,54 |
||
3.1.8. Вычисляют величину Ktt > равную |
разности |
значения |
ТКЛР образцовой меры по данным аттестации и значения
ТКЛР образцовой меры , вычисленного по формулам (1) и (2) для требуемого интервала температур ti—по формуле
А
(6)
Если величина |zJ превышает 0,2-КНКд1, то применение дилатометра недопустимо.
Определяют, является ли разность случайной или систематической. Для этого проводят проверку следующего неравенства
л
(7)
?,.,, < с, (м-где С3(Л') — коэффициент, рассчитанный по таблицам доверительных границ 7-распределения Стьюдента при доверительной вероятности 0,95 (табл. 4);
—выборочная дисперсия, рассчитанная по формуле (3);
N— число измерений.
Если неравенство (7) выполняется, то поправка K,t_t является случайной и не учитывается при вычислении ТКЛР образцов. В противном случае она должна быть учтена по формуле (8).
Стр. 6 ГОСТ 10978—83
Погрешность дилатометра определяют через каждые 25 циклов измерений, а также после замены деталей держателя образца, термоэлектрического преобразователя, потенциометра для измерения или регистрации температуры, устройства для измерения или регистрации удлинения, автоматического регулятора температуры в печи, нагревательной спирали.
ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ
ТКЛР образца определяют в любом требуемом интервале температур в диапазоне 20—ООО С. Аіинимальная величина интервала 100 °С.
Испытание образца проводят в стационарном или нестационарном режимах нагревания.
Продолжительность выдержки образца при постоянной температуре в стационарном режиме испытания:
не менее 30 мин—<в интервале от комнатной температуры до 100 °С;
20 мин — в интервале 100—300 °С:
10 мин — выше 300°С.
Скорость нагревания при испытании в нестационарном режиме:
не более 0,5 °С‘МИН”1 — в интервале 20—80 °С;
плавно увеличивают в течение 1 ч до 4 °С • мин”1 —в интервале 80—200 °С; 4 °С - мин”1 — выше 200 °С.
По данным удлинения образца строят дилатограмму и экстраполируют, если /0 отличается от 20 °С.
Контрольные определения ТКЛР должны проводиться не менее чем на трех образцах, изготовленных из одной пластины или заготовки другой формы.
Каждый образец измеряют на дилатометре один раз.
S
Вычисляют значение ТКЛР образца а/,0!/, в требуемом интервале температур по формуле (1), по которой вычисляли ТКЛР образцовой меры •
Если неравенство (7) не выполняется, то определяют уточненное значение ТКЛР образца по формуле
где ауСД-<а— уточненное значение ТКЛР образца в интервале
температур ti—і%‘,
ГОСТ 10978—83 Стр. 7
—значение ТКЛР образца в интервале температур
—/2> вычисленное по формуле (1);
/С , — поправка в интервале температур —tz, вычислен-
3 л. *
пая по формуле (6); л ,
значение ТКЛР образцовой меры в интервале температур ti—t2, вычисленное по формуле (2) из N серий измерений.