Приложение ДБ (справочное).Оригинальный текст модифицированных структурных элементов

Приложение ДБ
(справочное)

Оригинальный текст модифицированных структурных элементов

ДБ.1 Раздел 1 Область применения

1.1 В данной методике испытаний определяют содержание пустот в армированных пластмассах или "композитах". Данная методика распространяется на композиты, для которых установлены типы влияния прокаливания. Большая часть пластмасс, стекломатериалов, а также армированных материалов относится к подобному классу. Данная методика не применяется к тем композитам, для которых тип прокаливания в отношении пластмасс, армированных материалов, а также всех заполнителей не установлен. Под данный класс могут попадать следующие материалы: кремнийорганические смолы, полностью не сгораемые, армированные материалы, которые включают в свой состав металлы, органические или неорганические вещества, которые могут набирать или терять массу, а также заполнители, состоящие из оксидов, карбонатов и пр., которые могут набирать и терять массу. Следует отметить то, что в индивидуальных испытаниях на потерю массы конкретные материалы зачастую, но необязательно, дадут одинаковый результат, как если бы такие материалы были бы комбинированы.

Примечание 1 - Для данной методики испытаний аналогичный стандарт ИСО отсутствует.

1.2 Значения, указанные в единицах СИ, следует рассматривать в качестве стандартных.

1.3 Настоящий стандарт не имеет целью рассмотрение всех опасных факторов, если таковые имеются, связанных с его применением. Организация мероприятий по обеспечению надлежащей безопасности и гигиены труда и определение применимости нормативных ограничений перед использованием данного стандарта является ответственностью пользователя данного стандарта.

ДБ.2 Раздел 3 Сводная информация по методике испытаний

Значения плотности полимерных, армированных и композитных материалов определяют путем измерений отдельным образом. Далее замеряют содержание смол, определяют теоретическую плотность композита. Данный показатель сравнивают с измеренной плотностью композита. Разность значений плотности указывает на содержание пустот. Композит надлежащего качества может иметь содержание пустот 1% или менее, а композит некондиционного изготовления - гораздо большее содержание пустот. Конечные значения менее 1% надлежит принимать в качестве репрезентативных для качества слоистого материала, однако фактический уровень содержания пустот требуется определить путем проведения дополнительных испытаний или на основании опыта, полученного ранее, или же при комбинации указанных двух положений.

ДБ.3 Раздел 6 Кондиционирование

6.1 Кондиционирование

Следует поддерживать режим температуры и влажности образцов для испытаний на уровне (232)°С (73,43,6 F) и (5010)% относительной влажности в течение не менее 40 ч до начала испытаний согласно процедуре А Практических указаний D618, применительно к тем испытаниям, для которых требуется кондиционирование.

В случае разночтений допуски должны составлять 1°С (1,8 F) и 2% относительной влажности.

6.2 Условия проведения испытаний

Проводят испытания в стандартных лабораторных условиях при (232)°С (73,43,6 F) и относительной влажности 50 5%, если в данной методике испытаний не указано иное.

В случае разночтений допуски должны составлять 1°С (1,8 F) и 5% относительной влажности.

ДБ.4 Раздел 7 Проведение испытания

7.1 Плотность смолы и композита

Для подобных замеров представлены три метода. Плотность измеряют на тех участках смол, на которых отсутствуют пузырьки и которые были отверждены под воздействием нагрева с течением определенного времени, а также в условиях опрессовки, по возможности являющихся равными условиям, в которых производилось отверждение композита. При условии наличия сертификации для каждой партии допускается применять условия проведения замеров плотности, которые рекомендованы заводом-изготовителем смол.

7.1.1 Метод испытаний А

Определяют значения плотности при помощи стандартной методики испытаний D792. Согласно 1.1 указанной стандартной методики требуется, чтобы образец имел ровные торцы и поверхность. Для композитных материалов такое положение может потребовать ручную зачистку образца наждачной бумагой с размером зерна абразива 400 для удаления неровностей, которые образовались при обрезании.

На образце должны в максимально возможной степени отсутствовать любые неровности геометрических форм, которые являются фактором, который может развивать накопление пузырьков воздуха. Все пузырьки устраняют при помощи проволоки или другим механическим способом. Для устранения пузырьков запрещается вакуумирование, поскольку может иметь место пористость на обрезах композитов, а воздействие вакуума может образовать скопление влаги внутри таких пор, при этом вызывать погрешность измерений плотности. В некоторых случаях, когда пористость материала чрезвычайно велика, лишь погружение композита в воду, без применения вакуумирования, приведет к недопустимо большой приемистости композита при впитывании воды. В подобных случаях уплотняют пористые поверхности путем нанесения на них уплотнителя определенной марки, который имеет зафиксированное значение плотности. Для этого потребуется определить вес образца, а затем нанести уплотнитель распылением или обтиркой, а впоследствии повторно определить вес образца. В последующих расчетах делают поправку на величину слоя добавленного материала.

7.1.2 Метод испытаний В

Измеряют значения плотности в соответствии со стандартной методикой испытаний D1505. Положения см. также, как и указано в п. 7.1.1, относительно неровностей торцов и устранения пузырьков.

7.1.3 Метод испытаний С

7.1.3.1 Расчет значений плотности на основании измерений массы и объема допускается в том случае, если образцы имеют ровную, сплошную поверхность, а также форму, при которой возможен точный расчет объема исходя из размерных характеристик.

7.1.3.2 Порядок проведения - объем всех образцов не должен быть менее 2  (0,125 ). Проводят измерительный контроль микрометром на всех торцах (в 12 точках для 6-гранных блоков прямоугольной формы). Для определения объема используют среднее значение каждого размера.

7.1.3.3 Допуск на точность показаний измерений микрометра должен составлять 0,0013 см (0,0005 дюйма). С максимальным приращением точности на маломерном образце данный факт может в результате привести к погрешности в вычисленном объеме на уровне 0,6%. Касательно более крупных образцов, а также в тех случаях, когда некоторые измерения имеют погрешность в сторону положительного допуска, а другие - отрицательного допуска, погрешность в вычисленном объеме не должна быть более 0,2%.

7.1.3.4 Рассчитывают плотность путем деления массы на объем; плотность выражают в граммах на кубический сантиметр.

7.2 Плотность стекла или другого армирующего заполнителя

Большинство армирующих материалов стекла - это стекло "Е", которое, как правило, имеет плотность от 2,54 до 2,59 . Плотность стекла "S" составляет от 2,46 до 2,49 . И тем не менее, если требуется определить плотность, следуют указаниям стандартной методики испытаний D792. Особое внимание следует обратить на примечание 11 указанной стандартной методики, в котором затронуто устранение воздушных пузырей путем выдержки образца под вакуумом. Данный пункт может расцениваться как обязательный при любом определении плотности стекла. Используют значение давления вакуума на уровне 3 мм рт. ст. или большее. До того момента, как будут полностью устранены воздушные пузыри, может потребоваться проведение нескольких циклов давлений от атмосферного до давления вакуумирования.

Примечание 2 - Предполагается, что плотность поставляемого стекла сверяется со значением плотности, которое указано изготовителем стекловолокна.

7.3 Содержание смол в композите определяют согласно стандартной методики испытаний D2584. Потеря воспламеняемости в указанной стандартной методике соотносится с содержанием смол в образце и ее требуется фиксировать в виде процентов по весу, как указано.

ДБ.5 Раздел 8 Теоретическая плотность

8.1 Расчет

При помощи значений, которые установлены в 7.1, 7.2 и 7.3, рассчитывают теоретическую плотность композита следующим образом

,

(1)

где T - теоретическая плотность;

R - содержание смол в композите, % по весу;

D - плотность смолы;

R - армирующий заполнитель в композите, % по весу; и

d - плотность армирующего заполнителя.

8.2 Примеры:

Из 7.1:

.

(2)

Из 7.2:

.

(3)

Из 7.3:

по весу,

(4)

по весу,

(5)

.

(6)

ДБ.6 Раздел 9 Содержание пустот

9.1 Метод испытаний А

9.1.1 Расчет:

,

(7)

где V - содержание пустот, % по объему;

- теоретическая плотность композита;

- измеренная плотность композита.

Следует отметить, что при делении двух значений плотности, имеем немаркированное соотношение, которое в данном случае является долей недостающего материала. Это в равной степени является верным для интерпретации данного факта как массовой доли или объемной доли, но в выражении пустотности во всех случаях считается как объемная доля.

9.1.2 Пример:

Из 8:

.

(8)

Из 7.1:

,

(9)

.

(10)

Примечание - В данных расчетах использовались четыре значимых цифры. Данный факт говорит о степени точности, которая достигается только при внимательной работе с оптимальными образцами. Во многих, а вероятно, и в большинстве, случаев измерений такая точность не достижима, поэтому гарантируются только три значащих цифры.

9.2 Метод испытаний В

Для пользователей такой метод покажется более удобным, когда искомым является лишь содержание пустот, а значение теоретической плотности не представляет интерес.

9.2.1 Расчет:

,

(11)

где V - содержание пустот, % по объему;

- измеренная плотность;

r - смола, в % по весу;

g - стекло, в % по весу;

- плотность смолы, и

- плотность стекла.

9.2.2 Пример - Использовать то же число, что указано в 8.2 и 9.1.2, но только до трех значащих порядков:

.

(12)

ДБ.7 Раздел 10 Протокол

10.1 В протокол вносят следующие параметры:

10.1.1 маркировка испытуемых материалов;

10.1.2 значения плотности всех образцов;

10.1.3 весовая доля смолы и армирующего заполнителя, теоретическая плотность (если определялась), а также содержание пустот во всех образцах композитов;

10.1.4 метод испытания, и

10.1.5 дата испытания.