ВОЛОКНО УГЛЕРОДНОЕ

Определение свойств при растяжении элементарной нити

(ISO 11566:1996, MOD)

Издание официальное

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    РАЗРАБОТАН Объединением юридических лиц «Союз производителей композитов»

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации МТК 063 «Стеклопластики, стекловолокна и изделия из них»

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 28 марта 2014 г. № 65-П)

4    Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту IS011566:1996 «Carbon fibre - Determination of the tensile properties of single-filament specimens»(«BonoKHO углеродное. Определение механических свойств при растяжении образца одной элементарной нити») путем содержания модификаций различного типа:

-    изменения содержания положений, элементов:

-    исключения отдельных положений;

-изменения структуры.

Перевод с английского языка (ел).

Официальный экземпляр международного стандарта, на основе которого разработан настоящий межгосударственный стандарт, имеется в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.

Текст измененных положений, элементов выделен в стандарте одиночной вертикальной полужирной линией на полях слева (четные страницы) или справа (нечетные страницы) от соответствующего текста. Содержание измененных положений, элементов международного стандарта приведено в приложении В.

Измененные фразы, словавыделены в тексте курсивом.

Текст исключенных положений приведен в приложении Г.

Ссылки на международные стандарты, которые приняты в качестве межгосударственных стандартов, заменены в разделе «Нормативные ссылки» и тексте стандарта ссылками на соответствующие межгосударственные стандарты.

Ссылки на международные стандарты, которые не приняты в качестве межгосударственных стандартов, заменены в тексте стандарта соответствующим текстом.

Информация о замене ссылок приведена в приложении Д.

Сравнение структуры международного стандарта со структурой настоящего стандарта приведено в приложении Е.

Степень соответствия - модифицированная (MOD).

5    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 мая 2014 г. № 478-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 32667-2014 (ISO 11566:1996) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2015 г.

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ГОСТ 32667-2014

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе *Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе вНациональные 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

О Стандартинформ. 2014

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

III

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ВОЛОКНО УГЛЕРОДНОЕ

Определение свойств при растяжении элементарной нити

Carbon fibre Deterrmnafoon filament's tensile properties

Дата введения — 2015—09—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на элементарные углеродные нити, отобранные от комплексной нити. нити, жгутов, штапельных волокон, тканых изделий, плетеных изделий и вязаных изделий и устанавливает методы определения механических свойств при растяжении элементарной углеродной нити: предел прочности при растяжении, модуль упругости при растяжении.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ32794-2014 Композиты полимерные. Термины и определения

ГОСТ32660-2014 (ISO 11567:1995) Волокно углеродное. Определение диаметра и площади поперечного сечения элементарной нити

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

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю «Национальные стандарты*, составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году 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 термины и определения по ГОСТ 32794, а также следующий термин с соответствующим определением:

3.1 податливость системы К, мм/Н Поправочный коэффициент, корректирующий вклад, возникающий из-за люфтов в испытательной машине и захватах, в значение удлинения образца.

4    Сущность методов

К образцу элементарной нити прикладывают растягивающую нагрузку с постоянной скоростью до разрыва и записывают график зависимости нагрузка-удлинение.

Предел прочности при растяжении и модуль упругости при растяжении рассчитывают по зависимости нагрузка-удлинение и площади поперечного сечения элементарной нити.

Модуль упругости при растяжении рассчитывают путем деления разности напряжений в двух определенных точках на соответствующую разность деформаций в этих точках, которые могут быть представлены либо двумя уровнями напряжения (метод А), либо двумя уровнями деформации (метод В). Разность деформаций корректируют с учетом податливости системы.

Взаимосвязь между напряжением и деформацией может быть нелинейной, следовательно. значения модуля упругости при растяжении, рассчитанные по методу А и методу В. могут отличаться друг от друга.

Издание официальное

ГОСТ 32667-2014

5 Оборудование и вспомогательные материалы

5.1    Испытательная машина, обеспечивающая растяжение образца с заданной постоянной скоростью перемещения активного захвата и измерение нагрузки и удлинения с погрешностью не более 1 % от измеряемой величины.

Захваты испытательной машины должны иметь плоские поверхности.

5.2    Рамка для крепления образца толщиной 0.1 мм. изготовленная из листа бумаги, гибкого металла или пластмассы, с прорезью. Размеры рамки для крепления образца и прорези указаны на рисунке 1.

5.3    Клей, в качестве которого рекомендуется использовать эпоксидную смолу, канифоль или сургуч, для приклеивания образца к рамке для крепления образца.

5.4    Клейкая лента для временной фиксации образца к рамке для крепления образца.

6    Подготовка к проведению испытания

6.1    Образцы

Для испытания готовят не менее 20 образцов элементарной нитиот каждой выборки комплексных нитей.

Перед испытанием необходимо удалить аппрет одним из способов, приведенных в приложении А.

6.2    Условия проведения испытания

Испытание проводят при одной из стандартных атмосфер по ГОСТ 12423.

7    Проведение испытания

7.1 Измерение площади поперечного сечения

Измеряют площадь поперечного сечения элементарной нити одним из методов, описанных в ГОСТ 32666.

Если площадь поперечного сечения определяют по диаметру, измеренному с помощью оптического микроскопа или лазерной дифрактометрии, то образцы, на которых проводились измерения.допускается использовать для определения свойств при растяжении.

Примечание - При измерении поперечного сечения не допускается повреждение образцов

2

ГОСТ 32667-2014

7.2    Податливость системы

Определяют податливость системы в соответствии с приложением Б. Вычитают податливость системы из полученного удлинения, чтобы получить истинное удлинение измерительной базы образца (см. формулы (2) и (3)]. Податливость системы проверяют через равные интервалы.

7.3    Испытание на растяжение

7.3.1 Крепятобразец на рамке для крепления образца, как показано на рисунке 2.

Временно крепят один конец образца к рамке для крепления образца кусочком клейкой ленты (см. 5 4). Слегка натягивают образец над прорезью и крепят его другой конец на противоположном конце рамки для крепления образца кусочком клейкой ленты.

7.3.2    Наносят по капле клея (см. 5.3) на образец с каждого конца прорези.

7.3.3    Устанавливают скорость перемещения активного ззхваглаиспытательной машины (см. 5.1) на значение от 1 до 5 мм/мин.

7.3.4    Устанавливают рамку для крепления образца в зажимы так. чтобы ось образца совпадала с осью нагружения испытательной машины.

7.3.5    После установки рамки для крепления образца в зажимы, разрезают ее как показано на рисунке 3. не повредив при этом образец.

ГОСТ 32667-2014

7.3.6    Включают записывающее оборудование и прикладывают растягивающую нагрузку до разрыва образца

7.3.7    При разрыве образца в зажиме результат испытания не учитывают и испытание повторяют на новом образце

8 Обработка результатов

8.1 Предел прочности при растяжении

Предел прочности при растяжении о,. МПа. для каждого образца вычисляют по формуле:

где    Ft-    максимальная растягивающая нагрузка. Н;

А- - площадь поперечного сечения элементарной нити. маГ.

8.2 Модуль упругости при растяжении 8.2.1 Метод А

Модуль упругости при растяжении Е- а. ГПа. по каждому образцу вычисляют по формуле:

где    AF_a - разность нагрузок, соответствующая пределам нагрузки 400 мН/текс

и 800 мН/текс. Н (см. рисунок 3);

L - измерительная база образца, мм.

AL_a - разность длин, соответствующая пределам нагрузки 400 мН/текс и 800 мН/текс. мм (см. рисунок 3);

К - податливость системы. мм/Н.

(3)

где    AF_e    -    разность нагрузок, соответствующая пределам деформации.

выбранным в зависимости от номинальной деформации при разрыве нити (см. таблицу 1), Н.

AL_B ~ разность длин, соответствующая пределам деформации, выбранным в зависимости от номинальной деформации при разрыве элементарной нити (см таблицу 1). мм.

4

ГОСТ 32667-2014

Удлинение (мм)

Рисунок 4 - Взаимосвязь между нагрузкой и удлинением в процессе испытания на растяжение

9 Протокол испытания

Протокол испытания должен содержать:

-    ссылку на настоящий стандарт;

-    информацию, необходимую для полной идентификации испытуемого волокна;

-    ппощадь поперечного сечения и метод ее определения.

-    информация о дополнительных мерах, предпринятых для облегчения измерения;

-    тип клея.

* податливость системы;

-    число образцов, включая число забракованных образцов;

5

ГОСТ 32667-2014

-    средние значения предела прочности при растяжении и модуля упругости при растяжении, а также значения предела прочности при растяжении и модуля упругости при растяжении по каждому образцу.

-    использованный метод расчета модуля упругости при растяжении (метод А или метод В);

-    дату проведения испытания:

-    условия окружающей среды при проведении испытания;

-    все отклонения от установленной методики, которые могли отразиться на результатах.

6

ГОСТ 32667-2014

Приложение А (обязательное)

Определение податливости системы

А.1 Готовят рамки для крепления образца (см. 5.2) с прорезями различной длины, чтобы получить образцы с разной измерительной базой. Рамки для крепления образца должны быть изготовлены из одинакового материала и отличаться только общей длиной и длиной прорези. Используют прорези следующей длины: 5; 10: 20: 30; 40 мм. Необходимо подготовить по три рамки для крепления образца с одинаковой длиной прорези, при этом необходимо обеспечить, чтобы длина прорези была одинаковой в пределах ± 0.5 мм.

А.2 Крепят образцы элементарной нити на рамках для крепления образца, проводят испытания в соответствии с 7.3. Для кахщого образца строят график зависимости нагрузка-удлинение.

А З Проводят анализ графика зависимости нагрузка-удлинение следующим образом:

а)    считают ДF и ДL на графике нагрузка-удлинение (см. рисунок 4);

б)    наносят на график отношение AFIAL против измеряемой длины образца L. при этом значение AF/AL откладываетсяпо оси ординат, а значение L- по оси абсцисс (см. рисунок А.1);

в)    податливость системы К задают, в мм/Н. значением ординаты при экстраполяции графика обратно на нулевую измеряемую длину (т е. ордината в начале координат).

7