МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

ГОСТ

34367.2—

2017

(ISO 10350-2: 2011)

КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ

Сбор и представление сопоставимых численных данных о свойствах композитов, армированных непрерывными волокнами

(ISO 10350-2:2011,

Plastics —Acquisition and presentation of comparable single-point data — Part 2: Long-fibre-reinforced plastics,

MOD)

Издание официальное

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и в ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью «Материалы и технологии будущего» совместно с Автономной некоммерческой организацией «Центр нормирования, стандартизации и классификации композитов» при участии Объединения юридических лиц «Союз производителей композитов» на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 497 «Композиты, конструкции и изделия из них»

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 ноября 2017 г. № 52—2017)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004—97 Код страны по МК (ИСО 3166) 004—97 Сокращенное наименование национального органа по стандартизации Беларусь BY Госстандарт Республики Беларусь Киргизия KG Кыргызстандарт Россия RU Росстандарт Таджикистан TJ Таджикстандарт Казахстан KZ Госстандарт Республики Казахстан

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 декабря 2017 г. № 1910-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34367.2-2017 (ISO 10350-2:2011) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июня 2018 г.

5    Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ISO 10350-2:2011 «Пластмассы. Сбор и представление сопоставимых данных, определяемых одним значением. Часть 2. Пластмассы, армированные длинными волокнами» («Plastics — Acquisition and presentation of comparable single-point data — Part 2: Long-fibre-reinforced plastics», MOD) путем изменения содержания отдельных структурных элементов, которые выделены вертикальной линией, расположенной на полях напротив соответствующего текста. Оригинальный текст указанных структурных элементов примененного международного стандарта и объяснения причин внесения технических отклонений приведены в дополнительном приложении ДВ.

Измененные отдельные фразы выделены в тексте курсивом.

Внесение указанных технических отклонений направлено на учет целесообразности использования ссылочных межгосударственных стандартов вместо ссылочных международных стандартов и особенности межгосударственной стандартизации.

Исключены ссылки на ISO 4589-2, ISO 7822, IEC 60093, IEC 60112, IEC 60243-1, IEC 60250, IEC 60296, IEC 60695-11-10, IEC 60695-11-20 вместе с положениями, в которых они приведены.

Ссылки на ISO 14125:1998 и ISO 11357-3 заменены соответствующим текстом, приведенным в дополнительных приложениях ДА и ДБ соответственно.

Дополнительные ссылки, включенные в текст стандарта для учета особенностей российской национальной стандартизации, выделены в тексте полужирным курсивом.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5-2001 (подраздел 3.6).

ГОСТ 34367.2-2017

Приложение ДА (обязательное)

Методы определения механических характеристик при изгибе (данное приложение заменяет ссылку на ISO 14125:1998)

ДА.1 Область применения

ДА. 1.1 Настоящий стандарт распространяется на полимерные композиты (ПК).

ДА. 1.2 Стандарт устанавливает методы определения характеристик материала при трехточечном (метод А) и четырехточечном изгибе (метод В).

Примечание — Неармированные материалы попадают под требования ГОСТ 4648.

ДА.2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 166-89 (ИСО 3599—76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 4648-2014 (ISO 178:2010) Пластмассы. Метод испытания на статический изгиб

ГОСТ 6507-90 Микрометры. Технические условия

ГОСТ 12015-66 Пластмассы. Изготовление образцов для испытания из реактопластов. Общие требования

ГОСТ 12019-66 Пластмассы. Изготовление образцов для испытания из термопластов. Общие требования

ГОСТ 12423-2013 (ISO 291:2008) Пластмассы. Условия кондиционирования и испытания образцов (проб)

ГОСТ 14359-69 Пластмассы. Методы механических испытаний. Общие требования

ГОСТ 26277-84 Пластмассы. Общие требования к изготовлению образцов способом механической обработки

ГОСТ 28840-90 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования

ГОСТ 32659-2014 Композиты полимерные. Методы испытаний. Определение кажущегося предела прочности при межслойном сдвиге методом испытания короткой балки

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

ДА.З Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

ДА.3.1 партия материала: Материал, изготовленный на одном оборудовании по одному и тому же технологическому процессу из одного и того же сырья.

ДА.З.2 слой ПК: Единичный слой ПК с толщиной, равной толщине ПК, отнесенной к числу уложенных в нем слоев.

ДА.3.3 схема армирования: Последовательность ориентации слоев армирующего наполнителя относительно принятой трехмерной системы координат.

7

ДА.3.4 испытание: Осуществление определенного комплекса действий, который может быть воспроизведен сколь угодно большое число раз с целью воздействия на продукцию, для изучения ее поведения в данных условиях и определения количественных и (или) качественных характеристик свойств объекта.

ДА.3.5 диаграмма деформирования: Графическая зависимость между напряжением (нагрузкой) и деформацией (перемещением).

ДА.3.6 скорость испытания V, мм/мин: Скорость движения активной траверсы испытательной машины.

ДА.3.7 критическая нагрузка Р, Н: Нагрузка, определяемая по диаграмме деформирования одним из трех способов:

-    как нагрузка, равная нагрузке начала отклонения диаграммы от линейной;

-    как нагрузка, равная нагрузке разрушения образца (момент разрушения образца определяется визуально);

-    как нагрузка, равная нагрузке в точке пересечения прямой, выходящей из начала координат, тангенс угла которой на 5 % меньше тангенса угла линейного участка диаграммы.

ДА.3.8 модуль упругости при изгибе Е^, МПа: величина, характеризующая упругие свойства материалов при малых деформациях в продольном направлении.

ДА.3.9 модуль межслоевого сдвига G₁₃, МПа: величина, характеризующая упругие свойства материалов при малых деформациях в поперечном направлении.

ДА.3.10

оси координат образца (для материалов с однонаправленными волокнами): Для образца (см. рисунок ДА.1) направлением, параллельным продольной оси образца (параллельным направлению армирования), является направление «1», а перпендикулярным оси (перпендикулярным направлению армирования) — направление «2». Координатные оси для испытуемого материала приведены на рисунке ДА.1.

[ГОСТ 32659, подраздел 3.4]

3

Рисунок ДА.1 —Элемент пластины из композитного материала, армированного однонаправленным волокном с указанием осей симметрии

ДА.4 Сущность метода

Сущность методов испытания заключается в изгибе плоского образца постоянного прямоугольного сечения, свободно лежащего на двух опорах, с постоянной скоростью нагружения до момента разрушения образца или до того момента, когда деформация растяжения на внешней поверхности образца достигнет предварительно заданного значения.

ДА.5 Оборудование для испытаний

ДА.5.1 Микрометры по ГОСТ 6507, имеющие плоские измерительные поверхности (полусферические поверхности для нестандартных поверхностей) с погрешностью ±0,01 мм, или штангенциркули по ГОСТ 166, обеспечивающие измерение толщины с погрешностью не более 0,025 мм, длины и ширины — с погрешностью не более 0,25 мм.

ДА.5.2 Испытания проводят на испытательной машине по ГОСТ 28840, обеспечивающей нагружение образца с заданной постоянной скоростью перемещения активного захвата (траверсы) и позволяющей производить измерение нагрузки с погрешностью не более ±1 % от измеряемой величины.

ДА.5.3 Испытательная машина должна быть снабжена траверсой, по которой могут перемещаться две опоры, и нагружающим пуансоном при трехточечном нагружении (см. рисунок ДА.2). При четырехточечном нагружении (см. рисунок ДА.З) машина должна быть снабжена траверсой, по которой могут перемещаться две опоры, и двумя нагружающими пуансонами с возможностью регулирования расстояния между ними.

8

ГОСТ 34367.2-2017

F

' ’ «1

h — толщина образца, R₁ — радиус закругления пуансона, R₂ — радиус закругления краев опор, L — пролет между опорами, / — длина образца, F — сила приложения нагрузки

Рисунок ДА.2 — Схема трехточечного нагружения

W    и

F/2    FI2

h — толщина образца, R₂ — радиус закругления краев опор, L — пролет между нижними опорами, L'— пролет между верхними опорами, / — длина образца, F— сила приложения нагрузки

Рисунок ДА.З — Схема четырехточечного нагружения

Радиусы закругления пуансона Я?₁ и краев опор R₂ приведены в таблице ДА.1. Таблица ДА.1 — Радиусы закругления краев опор и пуансона

Наименование радиуса	Значение, мм
*1	(5,0 ± 0,2)
R2 для толщины образца h не более 3 мм	(2,0 ± 0,2)
R2 для толщины образца h более 3 мм	(5,0 ± 0,2)

ДА.5.4 Опоры должны быть закреплены неподвижно и позволять точно центрировать образец (продольная ось образца должна быть параллельна боковой плоскости траверсы, а центр симметрии образца совпадать с осью приложения нагрузки). Пролет L (расстояние между опорами) должен быть регулируемым, L = 3L'.

9

ДА.5.5 Допускаемые отклонения от параллельности поверхностей опор и опорной поверхности пуансона в горизонтальной плоскости — 0,05 мм.

ДА.5.6 Для измерения прогиба применяют датчики перемещения или иные приборы, обеспечивающие измерение деформации с погрешностью не более ±1 % от базы датчика деформации.

ДА.6 Подготовка к проведению испытаний ДА.6.1 Подготовка образцов

ДА.6.1.1 При испытаниях на трехточечный и четырехточечный изгиб используют образец в виде полосы прямоугольного сечения без скругленных кромок (см. таблицу ДА.2 и таблицу ДА.З).

Таблица ДА.2 — Рекомендуемые размеры образцов для испытания на трехточечный изгиб (метод А)

Примечание — Для материалов с грубыми армирующими наполнителями допускается использование образцов шириной 25 мм.

В миллиметрах

Материал Длина « Пролет между опорами (L) Ширина (b) Толщина (h) Класс 1 Термопласты, армированные прерывистым волокном 80 64 10 4 Класс II Пластмассы 80 64 15 4 Класс III Композитные материалы с E^/G^ от 5 до 15 (например, материалы, армированные стекловолокном) 60 40 15 2 Класс IV Композитные материалы с E^/G^ от 15 до 50 (например, материалы, армированные углеродным волокном) 100 80 15 2 Допуски + 10 -0 ±1 ±0,5 ±0,2 Примечание — Для материалов с грубыми армирующими наполнителями допускается использование образцов шириной 25 мм.

Таблица ДА.З — Рекомендуемые размеры образцов для испытания на четырехточечный изгиб (метод В)

В миллиметрах

Материал Длина (0 Пролет между нижними опорами (L) Пролет между верхними опорами (/-■) Ширина (Ь) Толщина Ф) Класс 1 Термопласты, армированные прерывистым волокном 80 66 из 10 4 Класс II Термопласты, армированные прерывистым волокном 80 66 15 4 Класс III Пластмассы 60 45 15 2 Класс IV Композитные материалы с E^/G^ от 5 до 15 (например, материалы, армированные стекловолокном) 100 81 15 2 Допуски + 10 -0 ±1 ±1 ±0,5 ±0,2

ГОСТ 34367.2-2017

Толщина и ширина испытуемого образца по всей его длине не должна отклоняться более чем на 2 % от среднего значения.

ДА.6.1.2 Допускается использование образцов иной геометрии, удовлетворяющей требованиям таблицы ДА.4 и таблицы ДА.5.

Таблица ДА.4 — Рекомендуемые отношения пролета между опорами L и длины образца / к толщине h

В миллиметрах

Класс материала Трехточечный метод Четырехточечный метод Uh l/h Uh l/h 1 16 20 16,5 20 и 16 20 16,5 20 in 20 30 22,5 30 IV 40 50 40,5 50

Примечание — Допускается выбирать соотношения пролета между опорами ктолщине образца 60/1.

Таблица ДА.5 — Зависимость ширины образца от толщины В миллиметрах

Толщина Ширина образца Ширина образца для материалов образца для материала класса 1 классов II, III и IV 1 < /7 < 3 25 15 3 < h <5 10 15 5 < /7 < 10 15 15 10 < h <20 20 30 20 < h < 35 35 50 35 < h < 50 50 80

ДА.6.1.3 Образцы формуют или вырезают из плит в направлении главных осей ортотропии материала (см. рисунок ДА.4) по ГОСТ 26277, если в нормативной и технической документации на материал нет других указаний. Для реактопластов и термопластов образцы изготавливают по ГОСТ 12015 и ГОСТ 12019 соответственно, если в нормативных документах или технической документации на материал нет других указаний.

Расположение армирующего наполнителя должно быть симметрично относительно срединной плоскости образца, проходящей через его ось и параллельной плоскости укладки арматуры. Способ и режим изготовления образцов указывают в нормативных документах или технической документации на материал.

b — ширина образца, h — толщина образца Рисунок ДА.4 — Схема формирования (вырезания) образцов

11

ДА.6.1.4 Время от окончания изготовления образцов до испытания должно составлять не менее 16 ч, включая кондиционирование, если в нормативных документах или технической документации на материал нет специальных указаний.

ДА.6.1.5 Образцы должны иметь гладкую ровную поверхность без вздутий, сколов, трещин, ямок, расслоений и других дефектов, заметных невооруженным глазом. Образцы для испытаний, показывающие видимые отклонения данных требований, должны быть забракованы или доведены до требуемого размера и формы посредством механической обработки.

ДА.6.1.6 Минимальное количество образцов, необходимое для определения значения каждой характеристики материала, должно быть не менее пяти штук по каждой партии или по каждому направлению (ориентации) композитного материала, если иное не установлено в нормативных документах или технической документации на материал.

ДА.6.1.7 Перед испытанием образцы маркируют. Место маркировки должно быть выбрано из условия сохранения маркировки и идентификации образца после проведения испытания.

А.6.2 Условия кондиционирования

Перед испытанием образцы кондиционируют по ГОСТ 12423, если в нормативных документах или технической документации на материал нет других указаний.

ДА.7 Проведение испытаний

ДА.7.1 Испытание проводят в атмосфере, установленной в стандарте на материал, подлежащий испытанию. В случае отсутствия данной информации выбирают атмосферные условия с учетом ГОСТ 12423 и ГОСТ 14359, если нет других указаний.

ДА.7.2 Микрометром или штангенциркулем (см. ДА.5.1) измеряют длину, ширину и толщину образцов в центре и по краям каждого испытуемого образца с погрешностью ±1 %. Вычисляют среднеарифметическое значение длины ширины и толщины.

ДА.7.3 На испытательной машине устанавливают пуансон(-ы) и опоры в соответствии с таблицей ДА.2 и таблицей ДА.З. Рекомендуемые отношения, указанные в таблице ДА.4, определяют на основании средних значений толщины и длины образца в партии. Для определения средних значений толщину и длину образца измеряют в центре каждого испытуемого образца с погрешностью ±1 %.

ДА.7.4 На опоры кладут специально подготовленную стальную балку и по ней выравнивают опоры и пуансон, добиваясь необходимой параллельности опорных поверхностей в соответствии с ДА.5.5.

ДА.7.5 Устанавливают датчик прогиба для измерения прогиба в середине пролета.

ДА.7.6 Устанавливают образец на опоры широкой стороной поперек направления приложения нагрузки таким образом, чтобы его середина располагалась по центру между опорами, а его продольная ось была перпендикулярна пуансону.

ДА.7.7 Пуансон(-ы) приводят в контактное соприкосновение с верхней поверхностью образца. Для предотвращения разрушения внешней поверхности образца от сжатия в месте контакта пуансона(-ов) рекомендуется (особенно для материалов классов III и IV) предварительно между пуансоном и образцом поместить тонкую или упругую прокладку.

ДА.7.8 Устанавливают скорость перемещения активного захвата V, мм/мин, в соответствии с нормативной документацией на материал. В случае отсутствия данной информации выбирают значение по таблице ДА.6 или вычисляют по формулам (ДА.1) или (ДА.2) в зависимости от вида нагружения.

Таблица ДА.6 — Рекомендуемые значения скорости нагружения

Скорость испытания, мм/мин Допустимое отклонение, % 0,5 ±20 1 2 5 ±20 10 20 ±10 50 100

ГОСТ 34367.2-2017

Окончание таблицы ДА. 6

Скорость испытания, мм/мин Допустимое отклонение, % 200 ±10 500

e'L2 v =-,	(ДА. 1)
6 h
e'L2
v =-,	(ДА.2)
4,7 h
внешней поверхности образца,	мин-1 (принимается равной

где е — скорость деформирования волокна 0,01 мин^-1);

L — пролет между опорами, мм; h —толщина образца, мм.

ДА.7.9 Проводят испытание с регистрацией нагрузки F_max и соответствующего прогиба испытуемого образца, используя автоматическую систему записи, которая дает полное графическое отображение кривой зависимости прогиба от нагрузки или деформации изгиба (деформации растяжения на внешней поверхности образца) от напряжения изгиба.

ДА.7.10 Испытание прекращают, когда максимальная деформация е_тах на внешней поверхности образца достигнет 0,05 или при разрушении образца, если оно происходит раньше. Прогиб со, мм, при котором деформация на внешней поверхности образца достигнет 0,05, вычисляют для трехточечного изгиба по формуле (ДА.З), для четырехточечного изгиба по формуле (ДА.4)

eL²

ю- =

6 h

(ДА.З)

ю.

е L²

_ max

4,7 h

(ДА.4)

где — максимальный прогиб образца под нагружающим пуансоном при трехточечном изгибе, мм; т_в — максимальный прогиб образца под нагружающим пуансоном при четырехточечном изгибе, мм; ^етах — максимальная деформация на внешней поверхности образца, равная 0,05.

ДА.8 Обработка результатов ДА.8.1 Трехточечный изгиб (метод А)

ДА.8.1.1 Прочность при изгибе о®, МПа, вычисляют по формуле

о

в _

И “

2 bh²

(ДА. 5)

где F_max — максимальная нагрузка, предшествующая разрушению образца, Н;

L — пролет между опорами, мм; h —толщина образца, мм; b — ширина образца, мм.

ДА.8.1.2 В случае больших прогибов, составляющих более 0,1Д прочность при изгибе а®, МПа, вычисляют по формуле

в _ и -

ЗАта/ 2 bh²

1 + 6

(ДА.6)

где L — пролет между опорами, мм; h —толщина образца, мм; со — прогиб образца, мм.

ДА.8.1.3 Деформацию на внешней поверхности образца е_тах вычисляют по формуле

_ 6шh ^emax ^- ^2 '

(ДА. 7)

13

ДА.8.1.4 Деформацию на внешней поверхности образца е_тах в случае больших прогибов, составляющих более 0,1Д вычисляют по формуле

=-\б--24,37 f—1 +62,17^

L L

(ДА. 8)

Трение между нагружающими элементами, опорами и образцом может оказывать существенное влияние на результат испытаний. Для уменьшения влияния трения на результат испытаний нагружающие элементы могут быть установлены на подшипники, испытания ограничивают небольшими прогибами (не является предпочтительным) или используют формулу

(ДА. 9)

где ц — эффективный коэффициент трения.

ДА.8.1.5 Прогибы ю' и ю", мм, которые соответствуют значениям деформации изгиба e'_f = 0,0005 и e'f = 0,0025, вычисляют по формулам

(ДАЮ)

(ДА. 11)

со'

6 h

со =

6 h ’

где e'f, ef —деформации изгиба.

ДА.8.1.6 Модуль упругости при поперечном изгибе ЕД, МПа, вычисляют по формуле

с-п -

4/1 —

&FL?

^И 4bh³Am ’ где Дю — разность прогибов со' и со", мм;

ДF — приращение нагрузки на упругом участке нагружения, соответствующее изменению прогиба Дю, Н ДА.8.2 Четырехточечный изгиб (метод В)

ДА.8.2.1 Прочность при изгибе о® МПа, вычисляют по формуле

(ДА. 12)

•В _ ^ппаyJ~ ^и " bh² ■

(ДА. 13)

ДА.8.2.2 В случае больших прогибов, составляющих более 0,1Д прочность при изгибе Оц, МПа, вычисляют по формуле

»g=^₁₊8,78^ -7,04 ^Ц.

(ДА.14)

Поправка на влияние трения, как указано выше, дает следующее

^o-^K⁸’⁷<?)²-⁷-⁰⁴(f)-³’³⁹K?

(ДА. 15)

ДА.8.2.3 Максимальную деформацию на внешней поверхности образца е_тах вычисляют по формуле

4,7соh

(ДА. 16)

ДА.8.2.4 В случае больших прогибов, составляющих более 0,1Д максимальную деформацию на внешней поверхности образца е_тах вычисляют по формуле

_E = ^|4,70“-14,39f“l +27,7of“^N

(ДА. 17)

ДА.8.2.5 Прогибы со' и со", мм, которые соответствуют значениям деформации изгиба e’_f = 0,0005 и e'f = 0,0025, вычисляют по формулам

(ДА. 18)

(O'

o'

e'L² / - ^ef^L

4,7 h’ e?L²

4,7 h

(ДА. 19)

ГОСТ 34367.2-2017

ДА.8.2.6 Модуль упругости при поперечном изгибе ЕД, МПа, вычисляют по формуле

(ДА. 20)

_п _ 0,21АЯ.³ И Ь/?³Аю

где Дсо — разность прогибов со' и со", мм;

Таблица ДА.7 — Округление результатов испытаний

Характеристика Интервал значений характеристики Округление Прочность при изгибе до 100 МПа включ. до 1 МПа включ. св. 100 до 500 МПа до 5 МПа включ. св. 500 МПа до 10 МПа включ. Модуль упругости до 10,0 ГПа включ. до 0,1 ГПа включ. до 100 ГПа включ. до 1 ГПа включ. свыше 100 ГПа до 5 ГПа включ. Деформация на внешней поверхности образца — до 0,1 % включ.

Примечание — Приведенные выше дополнительные по отношению к ИСО 14125 требования направлены на обеспечение корректной формы результатов испытаний, представленных в протоколе испытаний.

AF — приращение нагрузки на упругом участке нагружения, соответствующее изменению прогиба Дсо, Н. ДА.8.3 Округление вычислений результатов испытаний проводят в соответствии с таблицей ДА.7.

ДА.8.4 Проводят анализ типа разрушения в соответствии с таблицей ДА.8. Допустимыми являются разрушения, вызванные растяжением и сжатием на поверхностях образцов. Разрушения, вызванные межслойным сдвигом, являются недопустимыми.

Таблица ДА.8 — Возможные типы разрушения образца

Трехточечный изгиб Четырехточечный изгиб Разрушение от напряжений растяжения Разрушение наружного слоя от напряжений растяжения ‘sKs1 Разрушение на внешней поверхности от напряжений сжатия ----- Ч- J--—V СИ СИ £3-ГЗ £3--CS Разрушение наружного слоя от напряжений растяжения (включая межслойный сдвиг)

15

Окончание таблицы ДА. 8

Трехточечный изгиб Четырехточечный изгиб Разрушение от межслоевого сдвига

ДА.9 Протокол испытаний

ДА.9.1 Результаты испытаний заносят в протокол испытаний, который должен содержать следующие данные:

-    наименование материала;

-    наименование предприятия-изготовителя, метод изготовления, номер партии;

-    количество и тип образцов, их маркировку и геометрические размеры;

-    способ кондиционирования, температуру и влажность испытательной среды;

-    способ кондиционирования и условия испытания;

-    тип средств измерений и испытаний, заводской номер;

-    способ измерений прогиба и нагрузки (класс точности экстензометра, датчика силы);

-    скорость испытания;

-    значения определяемых показателей для каждого образца;

-    дату проведения испытаний;

-    тип разрушения для каждого образца;

-    Ф.И.О. и должность исполнителей;

-    ссылку на настоящий стандарт.

ДА.9.2 Дополнительно протокол может содержать диаграммы деформирования и фотографии образцов.

16

ГОСТ 34367.2-2017

В настоящем стандарте ссылки на международные стандарты заменены ссылками на соответствующие межгосударственные стандарты. Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДГ

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ, 2018

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ 34367.2-2017

Приложение ДБ (обязательное)

Определение температуры и энтальпии плавления и кристаллизации (данное приложение заменяет ссылку на ISO 11357-3)

ДБ.1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения температур и энтальпий плавления и кристаллизации кристаллических и частично кристаллических полимеров.

Предупреждение — Применение настоящего стандарта может быть связано с использованием опасных материалов, операций и оборудования. В настоящем стандарте не предусмотрено рассмотрение всех вопросов обеспечения безопасности, связанных с его применением. При применении настоящего стандарта следует соблюдать инструкции по технике безопасности, утвержденные в установленном порядке.

ДБ.2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:

ГОСТ 9293-74 (ИСО 2435:73) Азот газообразный и жидкий. Технические условия

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

ДБ.З Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

ДБ.3.1 плавление: Переходная стадия между полностью или частично кристаллическим твердым состоянием и аморфной жидкостью различной вязкости.

Примечание — Данный переход характеризуется эндотермическим пиком на кривой ДСК.

ДБ.3.2 кристаллизация: Переходная стадия между аморфной жидкостью и кристаллическим или частично кристаллическим твердым состоянием.

Примечание — Переход характеризуется экзотермическим пиком на кривой ДСК. В случае жидких кристаллов термин «аморфная жидкость» следует заменить термином «упорядоченная жидкость».

ДБ.3.3 энтальпия плавления, кДж/кг: Количество теплоты, необходимое для того, чтобы расплавить материал при постоянном давлении.

ДБ.3.4 энтальпия кристаллизации, кДж/кг: Количество теплоты, выделяемое при кристаллизации материала при постоянном давлении.

Примечание — Суммарное количество переданной теплоты Q соответствует интегралу теплового потока по времени.

ДБ.4 Сущность метода

ДБ.4.1 Общие положения

Разность между тепловым потоком испытуемого образца и потоком эталонного тигля измеряют как функцию температуры и/или времени при нагревании испытуемого образца и эталонного материала по управляемой температурной программе в установленной атмосфере.

Используют два типа приборов ДСК: ДСК по тепловому потоку и ДСК с компенсацией мощности.

ДБ.4.2 ДСК по тепловому потоку

Испытуемый образец и эталонный тигель или эталонный образец с помощью общего нагревателя подвергают воздействию одной и той же температурной программы. Разность температур между испытуемым образцом

17

ГОСТ 34367.2-2017

Содержание

1    Область применения..................................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................................1

3    Термины и определения...............................................................2

4    Изготовление и кондиционирование образцов.............................................3

5    Требования к испытаниям..............................................................3

6    Представление результатов............................................................3

Приложение ДА (обязательное) Методы определения механических характеристик

при изгибе (данное приложение заменяет ссылку на ISO 14125:1998).............7

Приложение ДБ (обязательное) Определение температуры и энтальпии плавления

и кристаллизации (данное приложение заменяет    ссылку на ISO 11357-3)......... 17

Приложение ДВ (справочное) Оригинальный текст модифицированных структурных элементов

примененного международного стандарта...................................34

Приложение ДГ (справочное) Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте........................35

IV

ГОСТ 34367.2-2017 (ISO 10350-2:2011)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ

Сбор и представление сопоставимых численных данных о свойствах композитов, армированных непрерывными волокнами

Polymer composites. Acquisition and presentation of comparable numerical property data for long-fibre-reinforced composites

Дата введения — 2018—06—01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на полимерные композиты, матрица которых образована из термопластичных или термореактивных полимеров, армированные непрерывными волокнами или волокнами длиной не менее 7,5 мм (до начала изготовления изделия) (далее — композиты) и устанавливает методы испытаний, обеспечивающие сбор и представление сопоставимых численных данных основных свойств, которые определяются одним значением.

Примечание — См. ДВ. 1 (приложение ДВ).

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 4647-2015 Пластмассы. Метод определения ударной вязкости по Шарли ГОСТ 4650-2014 (ISO 62:2008) Пластмассы. Методы определения водопоглощения ГОСТ 9293-74 (ИСО 2435—73) Азот газообразный и жидкий. Технические условия ГОСТ 12423-2013 (ISO 291:2008) Пластмассы. Условия кондиционирования и испытания образцов (проб)

ГОСТ 15139-69 Пластмассы. Методы определения плотности (объемной массы)

ГОСТ 26277-84 Пластмассы. Общие требования к изготовлению образцов способом механической обработки

ГОСТ 32618.2-2014 (ISO 11359-2:1999) Пластмассы. Термомеханический анализ (ТМА). Часть 2. Определение коэффициента линейного теплового расширения и температуры стеклования

ГОСТ 32652-2014 (ISO 1172:1996) Композиты полимерные. Препреги. Премиксы и слоистые материалы. Определение содержания стекловолокна и минеральных наполнителей. Методы сжигания

ГОСТ 32656-2014 (ISO 527-4:1997, ISO 527-5:2009) Композиты полимерные. Методы испытаний. Испытания на растяжение

ГОСТ 32657-2014 (ISO 75-1:2004, ISO 75-3:2004) Композиты полимерные. Методы испытаний. Определение температуры изгиба под нагрузкой

Издание официальное

ГОСТ 32659-2014 (ISO 14130:1997) Композиты полимерные. Методы испытаний. Определение кажущегося предела прочности при межслойном сдвиге методом испытания короткой балки

ГОСТ 33345-2015 (ISO 1268-1:2001) Композиты полимерные. Производство пластин для изготовления образцов для испытаний. Общие технические требования

ГОСТ 33346-2015 (ISO 1268-2:2001) Композиты полимерные. Производство пластин контактным формованием и напылением для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33347-2015 (ISO 1268-3:2000) Композиты полимерные. Производство пластин прессованием для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33348-2015 (ISO 1268-4:2005) Композиты полимерные. Производство пластин из препре-гов для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33349-2015 (ISO 1268-5:2001) Композиты полимерные. Производство пластин намоткой для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33350-2015 (ISO 1268-7:2001) Композиты полимерные. Производство пластин литьевым прессованием для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33351-2015 (ISO 1268-10:2005) Композиты полимерные. Изготовление образцов для испытаний литьем под давлением длинноволокнистых пресс-материалов

ГОСТ 33367-2015 (ISO 1268-8:2004) Композиты полимерные. Производство пластин прямым прессованием препрегов и премиксов для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33371-2015 (ISO 1268-6:2002) Композиты полимерные. Производство пластин пултрузией для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33372-2015 (ISO 1268-9:2003) Композиты полимерные. Производство пластин прямым прессованием армированных термопластичных листов для изготовления образцов для испытаний

ГОСТ 33843-2016 (ISO 15310:1999) Композиты полимерные. Метод определения модуля сдвига в плоскости

ГОСТ 33846-2016 (ISO 14127:2008) Композиты полимерные. Методы определения содержания смолы, волокна и пустот в углекомпозитах

ГОСТ 34163.2-2017 (ISO 6603-2:2000) Пластмассы. Определение поведения жестких пластмасс при пробое под воздействием удара. Часть 2. Инструментальный метод

ГОСТ 34206-2017 (ISO 2577:2007) Пластмассы. Метод определения усадки термореактивных материалов

ГОСТ 34367.1-2017 (ISO 10350-1:2007) Пластмассы. Сбор и представление сопоставимых численных данных о свойствах формовочных материалов

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    данные, определяемые одним значением (одноточечные данные) (single-point data): Данные, характеризующие такие свойства композитов, которые могут быть описаны одиночным значением.

3.2    оси координат образца (specimen coordinate axes): Обозначение направлений, в которых определяются характеристики однонаправленных композитов.

Примечания

1    Доминирующая ориентация волокон, если известна, обозначается как ось «1» (или направление «1»), Для материалов, подготавливаемых в виде пластин, направление в плоскости, перпендикулярное оси «1», обозначается как ось «2».

2    Если доминирующая ориентация волокон неизвестна, за ось «1» принимают направление производства полимерного композита или армирования (например, направление основы ткани).

2

ГОСТ 34367.2-2017

4    Изготовление и кондиционирование образцов

4.1    Образцы изготавливают механической обработкой по ГОСТ 26277* из пластин, изготовленных по ГОСТ 33345, ГОСТ 33346, ГОСТ 33347, ГОСТ 33348, ГОСТ 33349, ГОСТ 33350, ГОСТ 33351, ГОСТ 33367, ГОСТ 33371, ГОСТ 33372.

При указании одноточечных данных также указывают условия (температуру [формы, полимера, преформы, отверждения, релаксации и т. п.], давление [формования, выдержки, впрыска и т. п.], время и скорость [время отверждения, скорость намотки или пултрузии, количество армирующего наполнителя или смолы, наносимые за единицу времени] и т. д.) изготовления пластин по ГОСТ 33345 — ГОСТ 33351, ГОСТ 33371, ГОСТ 33372 или нормативным документам или технической документации на изделие.

4.2    Для образцов, чьи свойства не зависят от содержания абсорбированной влаги, кондиционирование проводят при стандартной атмосфере 23/50 (класс 2) по ГОСТ 12423 не менее 88 ч, если иное не установлено в нормативном документе или технической документации на изделие.

Образцы, чьи свойства зависят от содержания абсорбированной влаги, сушат до постоянной массы или кондиционируют до состояния равновесного насыщения влагой при 23 °С и относительной влажности 50 %. Порядок кондиционирования таких образцов устанавливают в нормативном документе или технической документации на изделие.

Для образцов, чьи свойства зависят от содержания абсорбированной влаги, после завершения кондиционирования, все образцы выдерживают при температуре (23 ± 2) °С в течение 16 ч, при этом устанавливают относительную влажность воздуха равной 50 % или хранят в десикаторе, в зависимости от условий кондиционирования.

Для образцов, чьи свойства зависят от содержания абсорбированной влаги, одноточечные данные представляют для высушенных до постоянной массы или равновесного насыщения влагой, за исключением следующих свойств:

-    реологические (показатели 1.1—1.6 таблицы 1), только для высушенных до постоянной массы;

-    термические (показатели 3.1—3.8 таблицы 1), только для высушенныхдо постоянной массы.

5    Требования к испытаниям

Для определения свойств композитов используют методы испытаний и условия испытаний, указанные в таблице 1. Если в методе испытаний предусмотрены разные подходы для различных видов армирования, должен выбираться подход, соответствующий испытуемому материалу.

6    Представление результатов

Одноточечные данные представляют, как показано в таблице 1. Одноточечные данные должны сопровождаться информацией о материале и информацией, указанной в примечании 4 (где применимо). Представление одноточечных данных должно включать наименование полимера, из которого образована матрица композита; тип армирующего наполнителя; массовую долю и форму армирующего наполнителя; метод изготовления, использованный для получения образца и/или пластины.

Если требуется измерение свойств в различных направлениях, проводят отдельные испытания в направлении оси «1» и оси «2». Результаты таких испытаний записывают в колонки «Значение 1» и «Значение 2» соответственно. Если требуется только единичное значение, то его записывают в колонку «Значение 1».

Также указывают, испытывались ли образцы, высушенные до постоянной массы, равновесно насыщенные влагой при 23 °С и относительной влажности воздуха 50 %, или то, что свойства образца не зависят от содержания влаги.

Минимальное количество образцов для определения каждого свойства должно быть таким, как указано в соответствующем стандарте на метод испытания (чтобы значение, полученное для каждого свойства, было максимально представительным для испытуемого материала, рекомендуется готовить образцы не менее чем из трех проб материала, отобранных на производстве за как можно больший период времени). Среднеарифметическое значение каждого свойства (или центральное значение, если это указано в стандарте на метод испытания) записывают в колонку «Значение 1».

В Российской Федерации применяют ГОСТ Р 56813-2015 «Композиты полимерные. Руководство по изготовлению пластин для испытания и механической обработки».

3

Таблица 1

Свойство Обозна чение Стандарт Тип образца Зна чение 1 Зна чение 2 Единица измере ния Условия испытания и дополнительные указания 1 Реологические свойства (для свойств 1.1—1.6 см. примечание 4) 1.1 Скорость течения расплава/ индекс расплава 1.2 Объемный расход расплава / объемный индекс расплава 1.3 Усадка при формовании термореактивных полимеров SM1 ГОСТ 34206 % 1.4 SM2 1.5 Усадка при формовании термопластов 1.6 2 Механические свойства (для свойств 2.8 и 2.9 см. примечание 4) 2.1 Модуль упругости при растяжении Et ГОСТ 32656 Используют тип образца, соответствующий испытываемому материалу МПа См. примечание 2 2.2 Предел текучести при растяжении Су 2.3 Относительное удлинение при пределе текучести eY 2.4 Относительное удлинение при разрыве etB 2.5 Напряжение при относительном удлинении 50 % °50 2.6 Разрушающее напряжение при растяжении °B ГОСТ 32656 Используют тип образца, соответству-ющий испытываемому материалу МПа См. примечание 2 2.7 Относительное удлинение при разрыве eB % 2.8 Модуль пол- зучести при растяжении 5c(1) 2.9 £fc(103) 2.10 Модуль упругости при изгибе Ef Приложение ДА Используют тип образца, соответствующий испытываемому материалу МПа 2.11 Предел прочности при изгибе afM

ГОСТ 34367.2-2017

Продолжение таблицы 1

Свойство Обозна чение Стандарт Тип образца Зна чение 1 Зна чение 2 Единица измере ния Условия испытания и дополнительные указания 2.12 Ударная вязкость по Шарли acU ГОСТ 4647 80 х 10 х 4 кДж/м2 Ударную вязкость определяют при ударе «плашмя» (см. примечание 3) 2.13 Ударная вязкость по Шарли образца с надрезом acA 2.14 Прочность при ударном растяжении af1 2.15 Поведение при пробое под воздействием удара FM ГОСТ 34163.2 140 х 140 х 4 Н Макси маль ное усилие Диаметр бойка 20 мм. Скорость бойка 4,4 м/с. Смазать боек (см. прим. 4). Надежно зафиксировать образец для предотвращения любых вне плоскостных перемещений его наружных частей 2.16 EP Дж Энер гия пробоя 2.17 Модуль упругости при сдвиге в плоскости G12 ГОСТ 33843 150 х 150 х 4 ГПа Скорость нагружения 1 мм/мин 2.18 Предел прочности при межслойном сдвиге ILS ГОСТ 32659 20 х 20 х 2 МПа Скорость нагружения 1 мм/мин 3 Термические свойства (для свойств 3.1—3.8 см. примечание 4) 3.1 Температура плавления Tm Приложение ДБ Формовочная масса °С Записывают температуру, соответствующую пику плавления. Скорость нагрева должна составлять 10 °С/мин (см. примечание 5) 3.2 Температура стеклования T9 ГОСТ 33350 (приложение ДА) Записывают температуру в средней точке. Скорость нагрева должна составлять 10 °С/мин

Окончание таблицы 1

Свойство Обозна чение Стандарт Тип образца Зна чение 1 Зна чение 2 Единица измере ния Условия испытания и дополнительные указания 3.3 Температура изгиба под нагрузкой Tf ГОСТ 32657 °с 3.4 3.5 3.6 Температура размягчения Вика Tv50/50 3.7 Коэффициент линейного теплового расширения оц ГОСТ 32618.2 Образец тол-щиной 4 мм ос-1 Записывают секущий коэффициент (коэффициент линейного наклона) в диапазоне температур от 23 до 55 °С 3.8 а2 4 Другие характеристики 4.1 Массовая доля воды, поглощенная образцом °\V ГОСТ 4650 Образец толщиной не менее 1 мм % Предельное водопо-глощение при 23 °С 4.2 ЮН Равновесное водо-поглощение при 23 °С и отн. вл. 50 % 4.3 Плотность р ГОСТ 15139 Образец толщиной 4 мм кг/м3 4.4 Содержание стекловолокна и минеральных наполнителей ^glass ^filler ГОСТ 32652 % 4.5 Определение содержания волокна WfIVf ГОСТ 33846 — % Использовать метод растворения в кислоте 4.6 Определение пустот % ГОСТ 33345 (приложение ДА) или ГОСТ 33846 % Примечания 1    Для обеспечения однородности представления данных с ГОСТ 34367.1 используется нумерация строк свойств. Свойства, показанные на сером фоне, как правило не относятся к большинству пластмасс, армированных длинными волокнами, так как обычно такие материалы демонстрируют незначительную пластическую деформацию, а также поведение, менее зависящее от времени. Кроме того, их не делают литьем под давлением. Для материалов, которые могут выпускаться литьем под давлением, значения данных свойств, закрашенные серым цветом, могут записываться как дополнительные, необязательные данные, полученные при помощи метода испытаний и в условиях испытания, указанных в ГОСТ34367.1. 2    Данные, регистрируемые для свойств 2.1, 2.6 и 2.7, позволяют получить точное представление о природе кривой «напряжение — деформация». 3    В то время как удар «в ребро» используется в ГОСТ34367.1, удар «плашмя» указан здесь для композитов, так как это более подходящее направление для нагружения таких материалов. 4    Для получения в данном испытании сравнимых результатов рекомендуется смазывать ударную поверхность бойка для минимизации трения между бойком и образцом. Подробная информация о подходящих смазочных материалах и способах их применения приведена в стандарте на метод испытания. Результаты испытания без смазки могут быть завышены из-за трения. Виды разрушения в испытании с применением смазки и без могут отличаться. 5    Данное свойство измеряют только для термопластичных композитов.