Стр. 1
 

30 страниц

456.00 ₽

Купить официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Распространяется на керамические электротехнические материалы, предназначенные для изготовления изоляторов, работающих при постоянном и переменном напряжении частотой до 100 Гц, и устанавливает методы испытаний керамических электротехнических материалов

Ограничение срока действия снято: Протокол № 4-93 МГС от 21.10.93 (ИУС № 4-94)

Оглавление

1 Методы отбора образцов

2 Методы испытаний

3 Обработка результатов

Приложение 1 Возможные методы определения модуля упругости

Приложение 2 Методика определения среднего значения коэффициента поправки прибора для определения среднего коэффициента температурного линейного расширения

Приложение 3 Методика определения теплопроводности

Приложение 4 Определение плотности газовым сравнительным пикнометром. Метод сравнительного анализа

ГОСТ 24409-80


УДК 621.315.5/.6.001.4:666:006.354 Группа Е39


МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ



МАТЕРИАЛЫ КЕРАМИЧЕСКИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ


Ceramic electrotechnical materials. Methods of testing


MKC 29.035.30

ОКСТУ 3493


Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 15 октября 1980 г. № 5071 дата введения установлена

01.01.82


Ограничение срока действия снято по протоколу № 4—93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4—94)



Взамен ГОСТ 20419-75 в части методов испытаний


Издание (апрель 2003 г.) с Изменениями № 1, 2, 3, 4, утвержденными в апреле 1983 г., в марте 1984 г., в октябре 1986 г., в июне 1989 г. (ИУС 8-83, 7-84, 1-87, 10-89)



Настоящий стандарт распространяется на керамические электротехнические материалы, предназначенные для изготовления изоляторов, работающих при постоянном и переменном напряжении частотой до 100 Гц, и устанавливает методы испытаний керамических электротехнических материалов.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1129-78, СТ СЭВ 1130-78, СТ СЭВ 1648-79, СТ СЭВ 1649-79, СТ СЭВ 3568-82, СТ СЭВ 4106-83, СТ СЭВ 4107-83, СТ СЭВ 4110-83-СТ СЭВ 4114-83, СТ СЭВ 5269-85.

Стандарт полностью соответствует международному стандарту МЭК 672.2 (1980).


(Измененная редакция, Изм. № 1—4).


1. МЕТОДЫ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ


1.1. Определения характеристик керамических электротехнических материалов должны проводиться на образцах, изготовленных по одинаковой технологии в течение одного технологического цикла и имеющих идентичный химический состав. Форма, размеры и число образцов для каждого испытания должны соответствовать указанным в табл. 1.


Таблица 1

Размеры в миллиметрах


Форма и размер образца

Испытание

Число образцов, шт., не менее

Пункт настоящего стандарта

1. Куски керамического материала с неглазурованной поверхностью не менее 75 % от общей поверхности

Испытание на отсутствие открытой пористости

3

2.1

2. Куски керамического материала общей массой от 20 до 80 г, неглазурованные

Определение кажущейся плотности, открытой (кажущейся) пористости

2.2

3. Измельченный материал общей массой от 30 до 40 г

Измерение плотности

2.3

4.

Определение предела прочности при растяжении

6

2.4

Покрытие поверхности Г — глазурь




______________

* Размер для справок.




5.




Вариант I

Определение прочности на изгиб

10

2.5

Определение стойкости к термоударам

5

2.6

Определение ударной прочности

5

2.13

Вариант II




Определение модуля упругости статическим методом

3

2.12.1

Вариант III и IV




6.

Вариант I

Определение стойкости к термоударам

5

2.6

Определение предела прочности при сжатии

5

2.9

Вариант II




Определение предела прочности при сжатии

5

2.9

7.

Вариант I

Определение среднего коэффициента термического линейного расширения

3

2.7

Вариант II




8.

Определение электрической прочности

5

2.8

1 — электродные покрытия




9.

Определение диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь

3

2.10

Определение электрического сопротивления при постоянном напряжении

3

2.11

1 — измерительный электрод;

2 — охранный электрод;

3 — высоковольтный электрод




10.

Определение модуля упругости ультразвуковым методом

3

2.12.2

11.

Определение средней удельной теплоемкости, теплопроводности, средней температуропроводности

3

2.14.11, 2.15.2.1, 2.16.1.1


1.2. Неуказанные в табл. 1 предельные отклонения номинальных размеров образцов, изготовленных методами пластической технологии, изостатическим прессованием, литьем, должны соответствовать I классу точности ГОСТ 13872-68, изготовленных методом прессования - II классу точности ГОСТ 13872-68.

1.3. Метод изготовления образцов должен соответствовать методу изготовления керамических электротехнических изделий.

1.4. Образцы не должны иметь видимых невооруженным глазом царапин, сколов, пузырей, выплавок, выгорок, короблений, инородных включений и других дефектов. Изогнутость образцов не должна превышать 1 % длины.


(Измененная редакция, Изм. № 1).


1.5. Испытания проводят при номинальных значениях факторов внешней среды по ГОСТ 15150-69 после того, как испытуемые образцы примут температуру помещения, в котором проводят испытания.

1.6. Для определения коэффициента термического линейного расширения керамических материалов с открытой пористостью образцы должны быть нормализованы при температуре (120±5) С в течение 2 ч, затем кондиционированы в эксикаторе с осушителем до температуры окружающей среды.


(Измененная редакция, Изм. № 2).


1.7. Образцы, предназначенные для определения электрических характеристик, после нанесения электродов перед испытанием должны быть предварительно нормализованы согласно ГОСТ 6433.1-71.

Нормализацию образцов следует проводить при температуре (120±2) °С и относительной влажности не более 20 % в течение 2 ч с последующим кондиционированием в эксикаторе при температуре (25±10) С в течение не менее 6 ч.

1.8. Измерение геометрических размеров критических сечений образцов проводят до испытания.

Для механических испытаний размеры образцов, определяющие площадь поперечного сечения, измеряют в средней части с погрешностью не более 0,1 мм.

При определении диаметра образца проводят два измерения во взаимноперпендикулярном направлении.

1.9. Для определения коэффициента термического линейного расширения длину образцов, соответствующую применяемому дилатометру, измеряют с погрешностью не более 0,1 мм.

1.10. Измерение толщины образцов для электрических испытаний проводят с погрешностью не более 1 % по ГОСТ 6433.2-71 - ГОСТ 6433.4-71.


1.9, 1.10. (Измененная редакция, Изм. № 4).


1.11. Для определения средней удельной теплоемкости образцы предварительно высушивают до постоянной массы при температуре от 105 до 120 °С.

1.12. Для определения средней температуропроводности образцы предварительно высушивают при температуре от 105 до 120 °С в течение от 1 до 2 ч. Измеряют толщину образцов не менее чем в трех местах с погрешностью не более 0,01 мм. За толщину образца принимают среднее арифметическое значение трех измерений.


1.11, 1.12. (Введены дополнительно, Изм. № 3).


2. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ


2.1. Испытание на отсутствие открытой пористости


(Измененная редакция, Изм. № 4).


2.1.1. Подготовка к испытанию

2.1.1.1. Для определения открытой пористости применяют свежерасколотые куски образцов керамических материалов, отобранных в соответствии с табл. 1.

2.1.2. Аппаратура и материалы

2.1.2.1. Для испытания применяют:

- установку, состоящую из сосуда высокого давления, соединенного с устройством, с помощью которого можно создавать и поддерживать нужное давление во время испытания;

- манометр по ГОСТ 2405-88;

- раствор фуксина с массовой долей 1 % в этиловом спирте по ГОСТ 17299-78.

2.1.3. Проведение испытания

2.1.3.1. Образцы помещают в сосуд высокого давления, полностью погружают в раствор фуксина и выдерживают под давлением не менее 15 МПа в течение такого периода времени, чтобы произведение давления (в мегапаскалях), при котором проводят испытание, на время проведения испытания было не менее 180 МПач.

После окончания испытания куски вынимают из раствора, промывают водой, высушивают и разбивают. Открытая пористость отсутствует, если на новых поверхностях излома не обнаружены следы проникновения красителя.

Проникновение раствора красителя в небольшие трещины, образовавшиеся во время подготовки образца, не принимают во внимание.

2.1.4. Обработка результатов

Результаты испытания оформляют протоколом по форме, приведенной в п. 3.2.


2.1.1—2.1.4 (Введены дополнительно, Изм. № 4).


2.2. Определение кажущейся плотности, открытой (кажущейся) пористости

2.2.1. Подготовка к испытанию

2.2.1.1. Для определения кажущейся плотности опытными образцами служат свежерасколотые куски образцов керамических материалов или изделий с чистой и неразрушающей поверхностью общей массой от 50 до 80 г. Для образцов малого объема допускается проводить испытания на трех образцах общей массой не менее 20 г. Крошку и пыль, которые могут отделиться во время последующих операций, удаляют осторожно кистью под струей воды.

2.2.2. Аппаратура и материалы

2.2.2.1. Для проведения испытания применяют:

- лабораторные весы по ГОСТ 24104-88* с наибольшим пределом взвешивания 0,5 или 1 кг, 2-го класса точности, с приспособлением для гидростатического взвешивания. Допускается применение весов других конструкций с приспособлением для гидростатического взвешивания;

______________

* С 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 24104-2001 (здесь и далее).


- сушильный шкаф, обеспечивающий температуру нагрева 110—120 °С;

- эксикатор по ГОСТ 25336-82 или специальный эксикатор большого размера;

- плитку электрическую по ГОСТ 14919-83;

- воду дистиллированную по ГОСТ 6709-72;

- керосин осветительный по нормативно-технической документации (НТД).

2.2.3. Проведение испытаний

2.2.3.1. Определение кажущейся плотности и открытой (кажущейся) пористости проводят способом гидростатического взвешивания испытуемых образцов, предварительно насыщенных жидкостью.

Для насыщения образцов жидкостью применяют вакуумный способ по ГОСТ 2409-95 или способ кипячения. Рекомендуется преимущественное применение вакуумного способа.

Образцы, взаимодействующие с водой, насыщают керосином только вакуумным способом.

Определение объема образцов проводят гидростатическим взвешиванием их в той жидкости, которой они насыщены.

Для насыщения способом кипячения образцы высушивают в сушильном шкафу при температуре (115±5) °С до достижения постоянной массы. Перед взвешиванием образцы кондиционируют в эксикаторе до температуры окружающей среды.

Подготовленные для испытания образцы помещают в сосуд с дистиллированной водой на решетчатую или дырчатую подставку, установленную на расстоянии 1 см от днища сосуда. Уровень воды в сосуде должен быть выше верхней поверхности образцов. Воду в сосуде с образцами кипятят не менее 30 мин. Затем кипячение прекращают и сосуд оставляют остывать до комнатной температуры.

Гидростатическое взвешивание образцов после кипячения производят в дистиллированной воде. Уровень воды в сосуде при взвешивании должен быть постоянным. Образцы по одному вынимают из воды и вытирают слегка влажной, хорошо отжатой тканью. Влагу из отверстий и углублений удаляют слегка влажной кисточкой, после чего вновь взвешивают. Взвешивание производят с погрешностью до 0,01 г. Взвешивание образца на воздухе и в жидкости следует производить на одних и тех же весах и одними разновесами.

2.2.4. Обработка результатов

2.2.4.1. Кажущуюся плотность (к), гсм-3, и открытую (кажущуюся) пористость (П0), %, вычисляют по формулам:

где mc — масса сухого испытуемого образца при взвешивании в воздухе, г;

mв — масса гирь, уравновешивающих массу испытуемого образца, погруженного в жидкость, г;

mн — масса насыщенного жидкостью испытуемого образца при взвешивании в воздухе, г;

ж — плотность жидкости, применяемой для насыщения и гидростатического взвешивания, при температуре испытания, гсм-3 (для воды ж принимают 1 гсм-3).

За результат принимают выборочное среднее значение не менее трех определений с округлением до 0,01 гсм-3.

Результаты испытаний оформляют протоколом по п. 3.2, в котором, кроме того, указывают способ насыщения образцов и жидкость, применявшуюся при насыщении.


(Измененная редакция, Изм. № 3).


2.3. Измерение плотности

Определение плотности проводят жидкостным пикнометром.


(Измененная редакция, Изм. № 4).


2.3.1. Подготовка к испытанию

2.3.1.1. Для проведения испытаний отбирают среднюю пробу материала массой около 200 г, измельчают в фрикционной установке и просеивают через сито 0063 по ГОСТ 6613-86.

2.3.2. Аппаратура и материалы

2.3.2.1. Для проведения испытаний применяют:

- лабораторные весы 2-го класса точности ГОСТ 24104-88;

- фрикционную установку с рабочими поверхностями из агата;

- термостат (сушильный шкаф) рабочей температурой (120±5) °С;

- эксикатор по ГОСТ 25336-82;

- сито 0063 по ГОСТ 6613-86;

- пикнометры вместимостью от 25 до 50 см3 с пробками, имеющие капилляры и верхние торцы сошлифованные в плоскость;

- воду дистиллированную по ГОСТ 6709-72, свежекипяченую и охлажденную до комнатной температуры;

- ксилол по ГОСТ 9949-76;


- вакуумирующую установку (черт. 1а).



1 — осушительная колонка; 2 — вентиль, соединяющий установку с атмосферой;

3 — предохранительная проволочная сетка; 4 — вакуумная камера; 5 — манометр;

6 — затвор насосного трубопровода


Черт. 1а


2.3.3. Проведение испытания

2.3.3.1. Для определения массы пикнометра, наполненного жидкостью, сухие пикнометры взвешивают, наполняют жидкостью таким образом, чтобы после закрытия пробками часть жидкости из каждого пикнометра вытеснялась через капилляр и образовывала выпуклый мениск. Под пробкой не должно быть воздушных пузырей.

Наполненные жидкостью пикнометры выдерживают при постоянной температуре (20±1) °С в термостате не менее 1 ч. В случае испарения жидкости в капилляр пробки пикнометра добавляют жидкость с помощью пипетки до образования мениска.

Вынимают пикнометры из термостата, закрывают пробкой, вытирают насухо с наружной стороны и взвешивают на аналитических весах с погрешностью не более 0,1 мг.

2.3.3.2. Для определения плотности пробу материала, подготовленную по п. 2.3.1.1, высушивают в термостате при температуре (120±5) °С не менее 3 ч и охлаждают в эксикаторе.

Затем взвешивают три чистых высушенных пикнометра, помещают в них навески высушенной пробы материала с таким расчетом, чтобы они занимали около 1/5 части объема каждого пикнометра, и взвешивают.

Пробу материала заливают жидкостью таким образом, чтобы она была полностью погружена в наименьшем объеме жидкости.

Содержимое пикнометров перемешивают круговыми движениями.

Пикнометры помещают в вакуумную камеру и вакуумируют при давлении не более 500 Па. Вакуумирование проводят до полного удаления всех воздушных пузырьков из жидкости с последующей выдержкой при этом же давлении не менее 30 мин. После окончания вакуумирования пикнометры дополняют жидкостью до образования мениска, выдерживают при постоянной температуре окружающей среды и взвешивают.


Примечания:

1. Давление, время и скорость вакуумирования допускается изменять в соответствии с характером используемой жидкости и свойствами исследуемого материала таким образом, чтобы во время вакуумирования не происходило разбрызгивания материала из пикнометра.

2. Допускается удаление воздуха из пикнометров кипячением в течение 2 ч в водяной бане. При этом пикнометры должны быть погружены в воду на 3/4 высоты.


2.3.4. Обработка результатов

2.3.4.1. Плотность материала (), гсм-3, вычисляют по формуле

где — плотность применяемой жидкости при температуре измерения, гсм-3;

m1 — масса пустого сухого пикнометра, г;

m2 — масса пикнометра с образцом, г;

m3 — масса пикнометра, наполненного жидкостью, г;

m4 — масса пикнометра с навеской и жидкостью, г.

Значения плотности вычисляют с точностью до третьего десятичного знака. За результат испытаний принимают среднее арифметическое трех определений. Результат округляют с точностью до второго десятичного знака.

Результаты испытаний оформляют протоколом по форме, приведенной в п. 3.2.

2.3.5. Допускается плотность определять газовым сравнительным пикнометром (приложение 4).


2.3.1—2.3.5. (Введены дополнительно, Изм. № 4).


2.4. Определение предела прочности при растяжении

2.4.1. Подготовка к испытанию

2.4.1.1. Для определения предела прочности при растяжении должны применяться образцы, форма и размеры которых указаны в п. 4. табл. 1.

2.4.2. Аппаратура и материалы

2.4.2.1. При проведении испытания используют:

- разрывную машину по ГОСТ 28840-90;

- захват (2 шт.), указанный на черт. 1;

- штангенциркуль ШЦ-1 по ГОСТ 166-89;

- эластичную прокладку из свинца.

2.4.3. Проведение испытания

2.4.3.1. Образец закрепляют в захватах, указанных на черт. 1. Между образцами и захватом вставляют эластичные прокладки, например из листового свинца толщиной не менее 2 мм.

К испытуемому образцу прикладывают растягивающую нагрузку, возрастающую постоянно и равномерно с такой скоростью, чтобы время с момента приложения нагрузки до разрушения образца находилось в пределах 20—40 с.

Направление приложения нагрузки должно совпадать с продольной осью образца. Разрушающее усилие измеряют с погрешностью до 1 %.


(Измененная редакция, Изм. № 1).


2.4.4. Обработка результатов

2.4.4.1. Предел прочности при растяжении (р), МПа, для каждого испытуемого образца вычисляют по формуле

где F — разрушающее усилие, Н;

S — площадь поперечного сечения образца, мм2.

За результат испытаний принимают выборочное среднее значение не менее шести испытаний с округлением до 0,1 МПа.


Захват для проведения испытания по определению предела прочности при растяжении


Черт. 1


Обработку результатов производят по п. 3.1.

Результаты испытаний оформляют протоколом по п. 3.2.


2.5.Определение прочности на изгиб

2.5.1. Подготовка к испытанию

2.5.1.1. Для определения прочности на изгиб применяют образцы, форма которых приведена в п. 5 табл. 1.

Вариант исполнения образцов выбирают в зависимости от применяемой технологии изготовления:

- вариант I — для образцов, изготовленных способом вытяжки и литья; стрелка указывает направление приложения нагрузки;

- вариант II — для образцов, изготовленных методом прессования; стрелка указывает направление прессования и приложения нагрузки;

- вариант III — для образцов, изготовленных методом прессования или вырезаемых из изделий; стрелка указывает направление прессования и приложения нагрузки;

- вариант IV — для образцов, изготовленных по технологии, не позволяющей оформлять образцы из испытуемого керамического материала по вариантам I—III; стрелка указывает направление прессования и приложения нагрузки.

Размеры образцов должны соответствовать указанным в табл. 1а.


Таблица 1а

Размеры в миллиметрах


Номер варианта исполнения по п. 5 табл. 1

L, не менее

d

b

h

R

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

I


10

±1

II

120



8,0

±1

10,0

±1,0

5

+2

-1

III


-

-

10,0

-

-

IV

35



4,5

±0,5

4,5

±0,5


2.5.2. Аппаратура и материалы

2.5.2.1. Для проведения испытаний применяют:

- испытательную машину с приспособлением для испытания на изгиб, измеряющую усилие разрушения испытуемого образца с погрешностью до 1 % по ГОСТ 28840-90:

- опоры для проведения испытания прочности на изгиб;

- штангенциркуль ШЦ-1 по ГОСТ 166-89;

- радиусный шаблон для измерения образцов по варианту II с погрешностью не более 0,1 мм.

2.5.3. Проведение испытания

2.5.3.1. Испытание проводят при температуре (25±10) С. Размеры поперечного сечения образца измеряют с погрешностью, не превышающей 0,02 мм. Для определения диаметра образцов, испытываемых по варианту I, проводят два измерения во взаимно перпендикулярных направлениях и определяют среднее значение.

Радиус R испытуемого образца по варианту II измеряют при помощи радиусного шаблона. Испытуемый образец, изготовленный по вариантам I, II или III, устанавливают на стальные опоры с радиусом закругления 5 мм, изготовленные по варианту IV с радиусом закругления 2 мм.

Расстояние между опорами l должно быть:

100 мм — для образцов, изготовленных по вариантам I—III;

25 мм — для образцов, изготовленных по варианту IV.

Нагрузку прикладывают посередине между опорами через центральную призму с радиусом закругления 5 мм.

Для испытания образцов с прямоугольным сечением используют подвижные опоры, закрепленные шарнирно относительно продольной оси образца. Скорость возрастания нагрузки должна составлять 10—50 Н/с; время от момента приложения нагрузки до разрушения образца должно находиться в пределах 20—40 с.

2.5.4. Обработка результатов

2.5.4.1. Предел прочности на изгиб (и), МПа, следует вычислять для каждого испытуемого образца с погрешностью не более 0,1 МПа;

- для образцов, изготовленных по варианту I

- для образцов, изготовленных по варианту II

- для образцов, изготовленных по вариантам III и IV

где F — разрушающая нагрузка, Н;

k — поправочный коэффициент по табл. 1б.

Поправочный коэффициент k для испытуемых образцов, изготовленных по варианту II, приведен в табл. 1б.


Таблица 1б


b

h

Коэффициент k при

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

0,55

0,60

0,65

0,70

0,75

0,80

0,60

0,728

0,775

0,807

0,831

0,850

0,865

0,878

0,888

0,897

0,905

0,913

0,65

0,788

0,831

0,862

0,886

0,905

0,922

0,935

0,947

0,960

0,968

0,70

0,798

0,852

0,890

0,920

0,944

0,964

0,981

0,995

1,008

1,016

0,75

0,865

0,912

0,948

0,977

1,001

1,021

1,038

1,052

1,060

0,80

0,871

0,927

0,969

1,003

1,032

1,056

1,076

1,091

1,101

0,85

0,935

0,985

1,024

1,057

1,085

1,109

1,126

1,140

0,90

0,938

0,994

1,040

1,078

1,110

1,137

1,158

1,177

0,95

0,999

1,050

1,093

1,129

1,161

1,187

1,211

1,00

1,000

1,056

1,104

1,144

1,180

1,215

1,242


Примечание. Промежуточное значение находится методом интерполяции. Значение, приведенное в рамке, соответствует номинальным размерам.


(Измененная редакция, Изм. № 2).


2.6. Определение стойкости к термоударам

2.6.1. Подготовка к испытанию

2.6.1.1. Метод I

Для испытания стойкости к термоударам по снижению механической прочности на изгиб должны применяться образцы, указанные в п. 5 табл. 1.

Отобранные для испытаний образцы материалов должны соответствовать п. 1.4.

Число образцов, необходимое для проведения испытаний, зависит от предполагаемой стойкости к термоударам и должно быть кратным пяти.


(Измененная редакция, Изм. № 2).


2.6.1.2. Метод II

Заключается в определении перепада температуры нагрева и охлаждения образцов, при котором на образцах появятся первые визуально заметные трещины.

Допускается применение визуального метода для материалов с кажущейся пористостью менее 5 %.

Форма и размер образцов — по п. 5 табл. 1.

Допускается применение образцов, предназначенных для испытания прочности на сжатие по п. 6 табл. 1.


(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).


2.6.2. Аппаратура и материалы

2.6.2.1. Для определения стойкости к термоударам применяют:

- электропечь, обеспечивающую максимальную температуру испытания, с регулированием температуры в одной точке нагрева с погрешностью не более 2,5 %;

- сосуд вместимостью не менее 5 дм3 с потоком охлаждающей воды, обеспечивающий повышение температуры воды после погружения образцов в сосуд не более чем на 1 °С. Подача воды должна находиться вблизи дна сосуда, а отвод — у верхней кромки;

- проволочную сетку, которая должна размещаться на расстоянии не менее 20 мм от дна сосуда;

- ртутный термометр для отсчета температуры охлаждающей воды с погрешностью, не превышающей 1 °С;

- испытательную машину по ГОСТ 28840-90 (только для метода I);

- термостат рабочей температурой (120±5) °С (только для метода II).


(Измененная редакция, Изм. № 2).


2.6.3. Проведение испытания

2.6.3.1. Метод I. Предел прочности на изгиб предварительно определяют не менее чем на пяти образцах, не подвергшихся термоудару по п. 5 табл. 1. Следующую серию не менее чем из пяти образцов устанавливают в печь, предварительно нагретую до температуры на 100 К (°С) выше температуры охлаждающей воды (в случае испытания материалов группы 200 — на 80 К (°С), и выдерживают 30 мин. Затем образцы погружают на 5 мин в сосуд с водой, температура которой должна быть от 10 до 20 С. Время переноса образцов из печи в воду должно быть не более 5 с. После этого образцы вынимают из воды, сушат в течение 2 ч при температуре (120±5) °С, охлаждают на воздухе до температуры окружающей среды и определяют предел прочности на изгиб.

Последующие серии образцов (каждая серия состоит не менее чем из пяти образцов) нагревают, скачкообразно повышая разность температур на 50 К (°С) до перепада температур, при котором предел прочности на изгиб составит менее 2/3 предела прочности на изгиб образцов, не подвергшихся термоудару.

Если повышение перепада температур вызовет снижение предела прочности на изгиб более чем на 50 % прочности перед повышением перепада, следует провести дополнительное измерение прочности образцов, подвергшихся промежуточному перепаду температур.

2.6.3.2. Метод II. Образцы материала подвергают нагреву и охлаждению согласно п. 2.6.3.1. После охлаждения образцы вынимают из воды, подсушивают и проверяют наличие в них трещин. Для более точного обнаружения трещин образцы после подсушки прокрашивают в спиртовом растворе фуксина.

Образцы, не имеющие трещин, подвергают повторному циклу нагрева и охлаждения. При каждом новом цикле разность температур между нагревом и охлаждением увеличивают на 10 °С. Циклы продолжают до появления трещин не менее чем на двух образцах. Если стойкость к термоударам превышает 200 К (°С), разность температур между очередными циклами увеличивают на 25 К (°С).

В случае испытания образцов с предполагаемой стойкостью к термоударам более 200 К (°С) допускается начальный перепад температур более 100 К (°С).


2.6.3.1—2.6.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).


2.6.4. Обработка результатов

2.6.4.1. Метод I. За значение стойкости к термоударам принимают разность температур (интерполяцией по графику зависимости предела прочности на изгиб от перепада температур нагрева и охлаждения), при которой предел прочности на изгиб составляет 2/3 предела прочности образцов, не подвергшихся термоудару, с округлением до 5 °С в сторону меньшего значения.

2.6.4.2. Метод II. За значение стойкости к термоударам принимают частное от деления суммы значений разрушающих перепадов температур отдельных образцов, отнесенной к числу образцов, с округлением до 5 °С в сторону меньшего значения.

Допускается стойкость к термоударам выражать в виде самой низкой разницы температур, при которой появились первые трещины на двух или более образцах.

Результаты испытаний оформляют протоколом по п. 3.2.

2.7. Определение среднего коэффициента температурного линейного расширения

2.7.1. Подготовка к испытанию

2.7.1.1. Для определения коэффициента термического линейного расширения применяют образцы, форма и размеры которых указаны в п. 7 табл. 1.

Длину образцов измеряют по п. 1.9.

2.7.2. Аппаратура и материалы

2.7.2.1. Для определения коэффициента термического линейного расширения применяют дилатометр, который должен отвечать следующим требованиям:

- измерение изменений первоначальной длины образца должно проводиться с погрешностью до 0,005 % от начальной длины;

- нагревающее устройство должно обеспечивать возможность нагревания образцов до 1000 °С. Перепад температур по длине образца должен быть не более 5 °С;

- нагревающее устройство должно обеспечивать регулирование скорости подъема температуры;

- сила, прикладываемая к образцу в местах контакта, не должна превышать 2 Н.

Рекомендуется применять дифференциальный дилатометр, который исключает ошибки, вызываемые удлинением элементов для крепления образцов.


(Измененная редакция, Изм. № 2).


2.7.3. Проведение испытания

2.7.3.1. Метод заключается в измерении изменения длины образца при нагревании его в данном интервале температур.

Образец помещают в дилатометр и повышают температуру равномерно не более 5 °С  мин-1. Образец следует нагревать в атмосфере воздуха. В ходе повышения температуры регистрируют изменение длины образца при температурах 20, 100, 600, 1000 °С для определения среднего коэффициента температурного линейного расширения в интервалах температур от 20 до 100 С, от 20 до 600 С, а для высокотемпературных материалов — от 20 до 1000 °С, если в НТД средний коэффициент термического линейного расширения указан в интервале температур от 20 до 1000 °С. Допускается колебание начальной температуры отсчета ±10 °С.


(Измененная редакция, Изм. № 2).


2.7.4. Обработка результатов

2.7.4.1. Средний коэффициент температурного линейного расширения подсчитывают в соответствии с инструкцией по обслуживанию применяемого дилатометра. В случае применения дифференциального дилатометра коэффициент температурного линейного расширения , вычисляют по формуле

где l — изменение длины в данном интервале температур, мм;

l0 — начальная длина образца, мм;

t — разность конечной (t2) и начальной (t1) температур, К (°С);

— среднее значение коэффициента поправки прибора для заданного интервала температур (t2 - t1), К-1.

Дилатометр должен быть отградуирован с помощью эталонного образца с установленным коэффициентом температурного расширения. Номинальные длины эталонного и испытуемого образцов должны быть одинаковы и определяться дилатометрами с однотипными системами измерения.

Среднее значение коэффициента поправки прибора в интервале температур (t2-t1) рекомендуется определять по методике, изложенной в приложении 2. За результат определения принимают среднее арифметическое значение испытуемых образцов с округлением до 0,1  10-6 К-1. Результаты испытаний оформляют протоколом по п. 3.2, в котором дополнительно указывают тип применяемого дилатометра.


(Измененная редакция, Изм. № 2).


2.8. Определение электрической прочности

2.8.1. Подготовка к испытанию

2.8.1.1. Испытания проводят в электроизоляционной жидкости температурой от 15 до 35 С. Температура должна быть измерена в непосредственной близости от места расположения образцов.

На краях электродов не должно быть пузырьков воздуха.

Для испытаний должны использоваться образцы в виде дисков с полусферическим верхним электродом в соответствии с п. 8 табл. 1.

Размеры образцов должны выбираться в соответствии с табл. 1в.


Таблица 1в

В миллиметрах


d0

d1

b

r

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

25

1

20

±1

4

±1

5,0

±0,5

80

50

9

10,0


(Измененная редакция, Изм. № 2).


2.8.2. Аппаратура и материалы

2.8.2.1. Для определения электрической прочности при переменном напряжении используют установку по ГОСТ 6433.3-71.

Погрешность измерения не должна превышать 3 % от измеряемого значения. Толщина образца в самом тонком месте должна быть измерена с погрешностью не более 0,01 мм.

В качестве материала электродов могут использоваться коллоидный графит, серебряные покрытия, нанесенные методом вжигания, или серебро, медь, алюминий, нанесенные распылением металла в вакууме.

Должен обеспечиваться хороший контакт между электродами и испытуемым образцом.

Материалы электродов не должны вызывать изменения свойств образца.

Вспомогательные электроды должны быть изготовлены из латуни или нержавеющей стали и их размеры должны соответствовать указанным на черт. 1б и 1в.


(Измененная редакция, Изм. № 2, 4).



Черт. 1б Черт. 1в


2.8.3. Проведение испытания

2.8.3.1. Определение электрической прочности проводят по ГОСТ 6433.3-71.

Напряжение, равное половине предполагаемого пробивного напряжения, повышают быстро; далее определение электрической прочности проводят при плавном подъеме напряжения с такой скоростью, чтобы пробой происходил в течение 10—20 с от начала подъема напряжения.

Для устранения поверхностных разрядов, возникающих при испытании образцов на воздухе, измерение электрической прочности следует проводить в электроизоляционной жидкости или трансформаторном масле. Удельное сопротивление электроизоляционной жидкости должно быть не менее 108 Ом  м, электрическая прочность трансформаторного масла — не ниже 35 кВ.

2.8.4. Обработка результатов

2.8.4.1. Электрическую прочность (Епр), кВ  мм-1, вычисляют по формуле

Епр = kUр,

где Uр — действующее значение пробивного напряжения образца, кВ;

k — поправочный коэффициент, мм-1.

Значения k для образцов различной толщины приведены в табл. 2.



Таблица 2


Наименьшая измеренная толщина испытуемого образца, мм

Поправочный коэффициент k, мм-1

Наименьшая измеренная толщина испытуемого образца, мм

Поправочный коэффициент k, мм-1

для радиуса полусферы 10 мм

для радиуса полусферы 5 мм

для радиуса полусферы 10 мм

для радиуса полусферы 5 мм

1,35

0,809

0,879

1,50

0,735

0,805

1,36

0,803

0,874

1,51

0,730

0,801

1,37

0,798

0,868

1,52

0,726

0,797

1,38

0,793

0,863

1,53

0,722

0,792

1,39

0,787

0,858

1,54

0,717

0,788

1,40

0,782

0,853

1,55

0,713

0,784

1,41

0,777

0,848

1,56

0,709

0,780

1,42

0,772

0,843

1,57

0,705

0,776

1,43

0,767

0,838

1,58

0,701

0,772

1,44

0,762

0,833

1,59

0,697

0,768

1,45

0,758

0,828

1,60

0,693

0,764

1,46

0,753

0,823

1,61

0,689

0,760

1,47

0,748

0,819

1,62

0,685

0,756

1,48

0,744

0,814

1,63

0,681

0,752

1,49

0,739

0,810

1,64

0,678

0,749




1,65

0,674

0,745


За результат испытаний принимают выборочное среднее значение не менее шести испытаний с округлением до 1 кВмм-1. Обработку результатов испытаний проводят по п. 3.1.

Результаты испытаний оформляют протоколом по п. 3.2, в котором, кроме того, указывают тип и размеры электродов.


Примечание. Результаты испытаний образцов различной толщины сравнивать нельзя.


(Измененная редакция, Изм. № 2).


2.9. Определение предела прочности при сжатии

2.9.1. Подготовка к испытанию

2.9.1.1. Форма и размеры испытуемых образцов должны соответствовать варианту I п. 6 табл. 1; для образцов из высокопрочных материалов допускаются форма и размеры, соответствующие варианту II.

2.9.2. Аппаратура и материалы

2.9.2.1. При проведении испытаний используют:

- машину для испытания на сжатие с максимальным усилием не менее 200 кН;

- штангенциркуль ШЦ-II по ГОСТ 166-89.

2.9.3. Проведение испытания

2.9.3.1. Метод заключается в определении усилия, под действием которого опытный образец разрушается.

Диаметр образца определяют с погрешностью до 0,1 мм в двух взаимно перпендикулярных направлениях, при этом для расчета поперечного сечения берут среднее значение диаметра. После накладывания эластичных прокладок толщиной от 0,2 до 0,5 мм на торцовые поверхности испытуемого образца его устанавливают на машине для испытания на сжатие по центру пуансона.

К испытуемому образцу прикладывают сжимающую нагрузку, возрастающую постоянно и равномерно с такой скоростью, чтобы время с момента приложения нагрузки до разрушения образца составляло от 20 до 40 с. Разрушающую силу измеряют с погрешностью до 1 %.

2.9.4. Обработка результатов

2.9.4.1. Предел прочности при сжатии (сж), МПа, для каждого испытуемого образца вычисляют по формуле

где F — разрушающая сила, Н;

S — площадь поперечного сечения образца, мм2.

Результаты испытаний обрабатывают в соответствии с п. 3.1 и оформляют протоколом согласно п. 3.2.


2.9. (Измененная редакция, Изм. № 2).


2.10. Определение диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь

2.10.1 Подготовка к испытанию

2.10.1.1. Для определения тангенса угла диэлектрических потерь применяют образцы, форма которых указана в п. 9 табл. 1.

Размеры образцов и электродов выбирают из числа приведенных в табл. 3.


Таблица 3

В миллиметрах


d0

d1

d2, d3

b, не более

g

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

55

±2

25

1

50

±1

2,5

От 1 до 2

80

50

75

4,0

120

75

100

6,0


Примечание. Для керамических материалов с относительной диэлектрической проницаемостью   80 применяют образцы диаметром d0 = 55 мм.


Нормализацию и кондиционирование образцов перед испытанием проводят по п. 1.7.

Для обеспечения плотного прилегания электродов образцы для испытаний необходимо шлифовать. Обработка образцов не должна изменять свойств материала.

Испытание образцов следует проводить при частоте от 48 до 62 Гц. В качестве материала электродов могут использоваться серебряные покрытия, нанесенные методом вжигания, или серебро, медь, алюминий, нанесенные распылением металла в вакууме, алюминиевая фольга, коллоидный графит.


(Измененная редакция, Изм. № 2).


2.10.2. При определении тангенса угла диэлектрических потерь используют аппаратуру и материалы по ГОСТ 6433.4-71.

2.10.3. Проведение испытания

2.10.3.1. Определение проводят по ГОСТ 6433.4-71.

Не позже, чем через 2 мин после окончания кондиционирования проводят измерение образцов.

2.10.4. Обработка результатов

2.10.4.1. Значения тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости вычисляют по ГОСТ 6433.4-71.

За результат испытаний принимают выборочное среднее значение не менее трех измерений.

Обработку результатов производят по п. 3.1.

Результаты испытаний оформляют протоколом по п. 3.2, в котором дополнительно указывают значения испытательных напряжения и частоты.


(Измененная редакция, Изм. № 2).


2.11. Определение электрического сопротивления при постоянном напряжении

2.11.1. Подготовка к испытанию

2.11.1.1. Электроды на образцах из плотного керамического материала наносят методом вжигания платиновой, серебряной пастами без охранного электрода (в отдельном случае используют прижимные электроды), если испытания образцов проводят в атмосфере воздуха. В случае испытания образцов в защитной (нейтральной) среде в качестве электродного материала могут быть использованы медь, латунь и никель, нанесенные распылением металла в вакууме или другим способом.

При этом минимальное расстояние от электродов до краев образца должно составлять не более 5 мм.

Для образцов из пористого керамического материала используют прижимные электроды из стали, стойкой к окислению при температуре до 600 С, или серебряные покрытия. Поверхность электродов и испытуемых образцов должна быть полирована.

Испытанию при повышенных температурах подвергают не менее двух образцов.


(Измененная редакция, Изм. № 2).


2.11.2. Аппаратура и материалы

2.11.2.1. При определении удельного объемного сопротивления используют аппаратуру и материалы по ГОСТ 6433.2-71.

Для нагрева образцов используют электропечь, конструкция которой обеспечивает равномерное нагревание образцов.

Держатели образцов должны быть изготовлены из стали, стойкой к окислению при температуре до 600 °С. Поверхность цилиндрического держателя должна отстоять от края испытуемого образца не менее чем на 5 мм. Для контроля температуры используют два термопреобразователя по ГОСТ 6616-94: один контрольный — в камере печи, второй — на поверхности образца, который может быть вставлен непосредственно в отверстие зажимного электрода.

При определении удельного объемного сопротивления ведут запись температуры термопреобразователя, который установлен непосредственно на поверхности образца.

Изолированные измерительные вводы должны проходить в электрическую печь через высокоомные термостойкие изоляторы, расположенные в холодной зоне, защищенные от токов утечки, влияющих на результаты испытания.


(Измененная редакция, Изм. № 2).


2.11.3. Проведение испытания

2.11.3.1. Определение удельного объемного сопротивления проводят по ГОСТ 6433.2-71 при напряжении 100, 500 или 1000 В.

Метод заключается в измерении тока, протекающего по объему или по поверхности керамического образца заданной формы и размеров, с нанесенной системой электродов при постоянном напряжении установленного значения.

Отношение приложенного напряжения к величине тока, протекающего через образец, определяет объемное сопротивление, отношение приложенного напряжения к величине тока, протекающего по поверхности образца, — поверхностное сопротивление.

Для определения удельного объемного сопротивления при температуре от 200 до 600 С используют образцы с наименьшими размерами из числа приведенных в табл. 3.


(Измененная редакция, Изм. № 2).


2.11.4. Обработка результатов

2.11.4.1. Удельное объемное сопротивление (v), Ом  см, вычисляют по формуле

где Rv — измеренное сопротивление, Ом;

t — толщина образца, см;

d2 — диаметр измерительного электрода, см;

q — ширина охранного пояска, см.

За результат испытаний принимают выборочное среднее значение не менее трех потенцированных средних десятичных логарифмов результатов измерений.

Обработку результатов производят по п. 3.1.

Результаты испытаний оформляют протоколом по п. 3.2.

2.12. Определение модуля упругости

2.12.1. Статический метод

2.12.1.1. Подготовка к испытанию

Для измерения стрелы прогиба образца, возникающего под действием приложенной нагрузки, с последующим расчетом модуля упругости по соответствующим формулам следует применять образцы, форма которых указана в п. 5 табл. 1.

Размеры образцов выбирают по табл. 3а.


Таблица 3а

Размеры в миллиметрах


Вариант исполнения по п. 5 табл. 1

l

L, не менее

d

b

h

R

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

I

400

420

16

1

-

-

-

-

-

-


100

120

10

II

8,0

±1

10,0

±1

5

+2

-1

III

10,0

-

-


50

70

4,5

±0,5

4,5

±0,5


Варианту I должны соответствовать образцы, изготовленные методом вытяжки и литья, вариантам II, III - методом прессования.

Если технология изготовления не позволяет изготовить образцы длиной L, равной 120 мм, по вариантам I—III, то применяют образцы по варианту III длиной L, равной 70 мм.

Допускаемое отклонение размеров в поперечном сечении отдельного образца по всей его длине не должно превышать 0,1 мм.

2.12.1.2. Аппаратура и материалы

Для проведения испытания применяют:

- специальную испытательную машину для определения прогиба или универсальную испытательную машину с установкой для определения прогиба с приставкой, регистрирующей прогиб с погрешностью до 0,01 мм, — для образцов длиной L, равной 420 мм, изготовленных по варианту I, и с погрешностью до 0,001 мм — для остальных образцов.


Примечание. Разрешается применять опоры, которые можно повернуть вокруг оси, параллельной продольной оси образца;


- микрометр МК 25-I по ГОСТ 6507-90;

- радиусные шаблоны — для испытания образцов овальной формы, изготовленных по варианту II.

2.12.1.3. Проведение испытания

Размеры поперечного сечения образца измеряют с погрешностью до 0,02 мм.

Образцы устанавливают на двух опорных призмах, нагрузку передают через центральную призму. Радиус призм для образцов, изготовленных по вариантам I—III, длиной L, равной 420 и 120 мм, должен составлять 5 мм. Для образцов, изготовленных по варианту III, длиной L, равной 70 мм, радиус опорных призм должен составлять от 1 до 2 мм, центральной призмы — от 2 до 5 мм.

Для прессованных образцов направление приложения нагрузки должно совпадать с направлением прессования. Значения прогиба и нагрузки регистрируют при нагрузках около 10, 40 и 70 % от ожидаемой прочности на изгиб.

Измерение нагрузки проводят с погрешностью до 1 %, измерение прогиба — с погрешностью, указанной в п. 2.12.1.2.

2.12.1.4. Обработка результатов

Модуль упругости (Е), МПа, вычисляют по формуле

где l — расстояние между опорными призмами, мм;

F — изгибающая сила, Н;

у — прогиб, мм;

— наклон прямой, Н  мм-1;

I — осевой момент инерции поперечного сечения образца, мм4.

Для определения угла наклона строят графическую зависимость, где значение изгибающей силы F откладывают на вертикальной, а прогиб у — на горизонтальной оси.

По трем точкам строят прямую линию.


Примечание. Точку с координатами F = 0, у = 0 во внимание не принимают.


Определяют угол наклона этой прямой.

Момент инерции определяют по формулам:

- для образцов, изготовленных по варианту I:

- для образцов овальной формы, изготовленных по варианту II:

где К — поправочный коэффициент (см. табл. 3б);

- для образцов квадратной формы, изготовленных по варианту III:


Таблица 3б


b

h

Коэффициент К при

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

0,55

0,60

0,65

0,70

0,60

0,728

0,775

0,807

0,831

0,850

0,865

0,878

0,888

0,897

0,65

0,788

0,831

0,862

0,886

0,905

0,922

0,935

0,947

0,70

0,798

0,852

0,890

0,920

0,944

0,964

0,981

0,995

0,75

0,865

0,912

0,948

0,977

1,001

1,021

1,038

0,80

0,871

0,927

0,969

1,003

1,032

1,056

1,076

0,85

0,935

0,985

1,024

1,057

1,085

1,109

0,90

0,938

0,994

1,040

1,078

1,110

1,137

0,95

0,999

1,050

1,093

1,129

1,161

1,00

1,000

1,056