ГОСТ Р 56758-2015
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КОМПОЗИТЫ
Метод оценки циклической стабильности текущего напряжения при температуре 90°С поглощающих электрохромных покрытий герметичных стеклопакетов
Composites. Method for assessing the current-voltage cycling stability at 90°C of absorptive electrochromic coatings on sealed insulating glass units
ОКС 83.120
Дата введения 2017-01-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Объединением юридических лиц "Союз производителей композитов" совместно с Открытым акционерным обществом "НПО Стеклопластик" и Автономной некоммерческой организацией "Центр нормирования, стандартизации и классификации композитов", на основе аутентичного перевода на русский язык указанного в пункте 4 стандарта, который выполнен ТК 497
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 497 "Композиты, конструкции и изделия из них"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 24 ноября 2015 г. N 1960-ст
4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к стандарту АСТМ Е2240-06* "Стандартный метод определения вольтамперной устойчивости циклической подачи импульсов при температуре 90°С (194°F) у светопоглощающих электрохромных покрытий на клееных стеклопакетах строительного назначения" (ASTM Е2240-06 "Standard Test Method for Assessing the Current-Voltage Cycling Stability at 90°C (194°F) of Absorptive Electrochromic Coatings on Sealed Insulating Glass Units") путем изменения содержания отдельных структурных элементов, которые выделены вертикальной линией, расположенной на полях этого текста, а также невключения отдельных структурных элементов, ссылок и/или дополнительных элементов.
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
Оригинальный текст невключенных структурных элементов стандарта АСТМ приведен в дополнительном приложении ДА.
Оригинальный текст измененных структурных элементов примененного стандарта АСТМ приведен в дополнительном приложении ДБ. Отдельные структурные элементы изменены в целях соблюдения норм русского языка и технического стиля изложения, а также в соответствии с требованиями ГОСТ Р 1.5.
Сравнение структуры настоящего стандарта со структурой указанного стандарта АСТМ приведено в дополнительном приложении ДВ
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "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)
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на композиты, представляющие собой герметичные стеклопакеты с многослойными электрохромными покрытиями, состоящие из одного и более электрохромных слоев, помещенных между прозрачными проводящими оксидными слоями, и устанавливает метод оценки циклической стабильности текущего напряжения при температуре 90°С. Настоящий стандарт не распространяется на стеклопакеты с фотохромными или термохромными покрытиями, а также на электрохромные окна, в конструкции которых надслой или подложка выполнены из материалов, отличных от стекла. |
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт: ГОСТ Р 56773-2015 Композиты. Метод ускоренных испытаний на старение электрохромных покрытий герметичных стеклопакетов (ASTM Е2141-12 "Стандартный метод испытаний для проведения оценки ресурса светопоглощающих электрохромных покрытий на стеклопакетах клееных строительного назначения", MOD) 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. |
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 56773. |
4 Сущность метода
Образцы помещают в термошкаф при температуре 90°С и заданной влажности и циклически изменяют состояние их электрохромного покрытия (ЭХП) с бесцветного состояния на состояние с установленным цветом и обратно, фиксируя при этом ухудшение свойств образцов. |
5 Оборудование
5.1 Блок циклического изменения напряжения, обеспечивающий изменение состояния ЭХП с бесцветного состояния до состояния с установленным цветом и обратно. 5.2 Спектрофотометр с фотодиодной матрицей, подключенный к компьютеру, обеспечивающий получение данных оптической пропускающей способности в бесцветном состоянии, в состоянии с установленным цветом, а также измерение скорости наполнения цветом и снятия цветности. Дискретность измерения оптической пропускающей способности должна быть не более 0,1% измеряемой величины, точность - ±0,5%. 5.3 Цифровой фотоаппарат. 5.4 Видеокамера и видеозаписывающее устройство. 5.5 Термопары, обеспечивающие измерение с точностью ±0,1°С и суммарную погрешность показаний не более 0,3°С. 5.6 Электрические выводы от блока циклического изменения напряжения (см. 5.1) на все стеклопакеты с ЭХП при испытании в блоке термошкафа (см. 5.7). 5.7 Термошкаф, оборудованный системой принудительного воздушного нагрева/охлаждения и системой регулирования влажности, обеспечивающий поддержание заданной температуры и влажности при испытании стеклопакетов с ЭХП. Конструкция термошкафа должна обеспечивать испытания образцов заданного размера, а также возможность подключения спектрофотометра с фотодиодной матрицей (см. 5.2). Система воздушного нагрева/охлаждения должна поддерживать температуру в диапазоне от минус 40°С до плюс 95°С. Система регулировки влажности должна поддерживать относительную влажность в диапазоне от 5% до 95%. |
6 Подготовка к проведению испытаний
6.1 Для испытаний используют образцы размерами не менее 250х250 мм в количестве, установленном в нормативном документе или технической документации на изделие. При отсутствии таких указаний испытывают произвольное количество образцов, но не менее шести. Рекомендуемый размер образцов для испытаний - 355х505 мм. Примечание - На испытания рекомендуется представлять не менее 10 образцов для замены отбракованных образцов (при необходимости) и/или использования их в качестве контрольных образцов при сравнении. 6.2 Перед проведением испытаний проводят визуальный осмотр образцов и делают фотографии всех явных дефектов. Фотографии делают также в случае изменения (ухудшения) свойств образца как в состоянии с установленным цветом, так и в бесцветном состоянии. |
7 Проведение испытаний
7.1 Измеряют оптическую пропускающую способность по ГОСТ Р 56773. 7.2 Метод оценки циклической стабильности текущего напряжения при температуре 90°С 7.2.1 Испытания проводят в термошкафу (см. рисунок 1). |
7.2.2 Помещают образцы в термошкаф. 7.2.3 Закрепляют на поверхности образцов термопары, а также подключают блок циклического изменения напряжения. 7.2.4 ЭХП образца переводят в бесцветное состояние. 7.2.5 Устанавливают и поддерживают в термошкафу температуру (90±2)°С. Начинают циклическое изменение состояния ЭХП. Длительность периода набора и снятия цвета устанавливают таким образом, чтобы получить фотопический коэффициент пропускания 7.2.6 В течение первой половины цикла 0,5 7.2.7 После (6000±2000) циклов останавливают испытания и проводят измерение оптической пропускающей способности (см. 7.1), фиксируют изменение оптико-электрических свойств ЭХП. Строят график зависимости фотопического коэффициента пропускания от времени (см. рисунок 2). Проводят визуальный осмотр образцов и фиксируют повреждения ЭХП. |
|
7.2.8 Повторно устанавливают образцы в термошкаф, повторяют процедуры по 7.2.3-7.2.6. Проводят от 4000 до 10000 циклических изменений состояния ЭХП. Останавливают испытания и проводят измерение оптической пропускающей способности. Строят график зависимости фотопического коэффициента пропускания от времени. 7.2.9 Повторяют процедуры по 7.2.8, пока не будет проведено 50000 циклических изменений состояния ЭХП и не менее 5000 ч воздействия условий испытания или пока значение фотопического коэффициента пропускания не будет меньше четырех при измерении оптической пропускающей способности по 7.1, в зависимости от того, что произойдет раньше. Фиксируют изменение оптико-электрических свойств ЭХП. Проводят визуальный осмотр образцов и фиксируют повреждения ЭХП. 7.2.10 Образец считают не прошедшим испытания, если значение фотопического коэффициента пропускания менее четырех, при этом длительность воздействия составляет не менее 5000 ч, но не было проведено 50000 циклов изменения состояния ЭХП, или если коэффициент пропускания в бесцветном состоянии стал менее 50% изначально измеренного. Примечание - В некоторых случаях из-за старения образца при испытании время перевода в состояние с установленным цветом и в бесцветное состояние увеличивается. При жестком соблюдении времени перевода можно в итоге получить 7.3 После окончания ускоренных испытаний на старение проводят осмотр образцов, фиксируют на фотоаппарат все признаки визуально заметных случаев ухудшения свойств. Образцы, прошедшие испытания, монтируют рядом с контрольным образцом из той же партии, но не подвергавшимся старению. При комнатной температуре проводят пять циклов изменения состояния ЭХП и фиксируют с помощью видеокамеры изменение характеристик ЭХП. |
8 Обработка результатов
8.1 Изменение в эффективности придания цвета
где
8.2 Фотопический коэффициент пропускания
где
Оптическую пропускную способность в бесцветном состоянии
где
Оптическую пропускную способность в состоянии с установленным цветом
где
8.3 Пример зависимости фотопического коэффициента пропускания от количества циклов изменения состояния ЭХП представлен на рисунке 3. |
, (1)
, (2)
, (3)
- оптическая пропускная способность в бесцветном состоянии при любой длине волны;
- функция интенсивности свечения.
, (4)
- оптическая пропускная способность в состоянии с установленным цветом при любой длине волны;
- функция интенсивности свечения.
|
9 Протокол испытаний
Результаты испытаний оформляют в виде протокола, который должен содержать: - ссылку на настоящий стандарт; - описание испытуемого изделия; - условия проведения ускоренных испытаний; - количество циклов изменения состояния ЭХП до момента разрушения ЭХП; - количество часов, прошедших до момента разрушения ЭХП; - информацию о заметном визуально ухудшении свойств образца. Информацию приводят отдельно для состояния с установленным цветом и бесцветного состояния; - информацию о заметном на фотографиях ухудшении свойств образца. Информацию приводят отдельно для состояния с установленным цветом и бесцветного состояния; - изменение в эффективности придания цвета; - фотопический коэффициент пропускания (значения до ускоренного испытания, промежуточные и конечные значения); - графики линейновозрастающих характеристик напряжения; - изменение пропускающей способности; - дату проведения испытания; - подписи должностных лиц, проводивших испытания. |
Приложение ДА
(справочное)
Оригинальный текст невключенных структурных элементов
ДА.1
5 Вводная информация
5.1 Согласно проведенным наблюдениям и измерениям была продемонстрирована тенденция к ухудшению свойств с течением времени у некоторых эксплуатационных параметров окон с ЭХП. При подборе материалов, конструкции устройства, а также остеклений для любого случая их применения способность покрытий остекления сохранять свои характеристики с течением времени является признаком долговечности такого остекления.
Свойства изделия сохранять такие эксплуатационные свойства с течением времени, которые удовлетворяют или превосходят установленные требования, являются признаком должного ресурса остекленных покрытий (см. практические указания... Е2094). В том случае, когда указанные два показателя являются взаимоувязанными, целью настоящего метода испытаний является определение вольтамперной устойчивости циклической подачи импульсов при температуре 90°С (194°F), имеющейся на окнах с ЭХП.
5.2 Окна с ЭХП обеспечивают ряд важных функций в любой оболочке здания, в т.ч.: сведение к минимуму тепловыделения от энергии солнечного света; возможность приращения энергии солнечного света пассивного типа; регулирование освещенности, подстройка под внешние условия среды эксплуатации; создание более комфортных условий для человека (тепловыделение), формирование безопасности, вентиляции, освещения, а также регулирование блескости; возможность свободы архитектурного решения и (вероятность) повышения акустики помещения. Некоторые из указанных функций могут со временем терять свои эксплуатационные характеристики. Поступление солнечного тепла через окно с ЭХП снижается по причине двух основных моментов. Энергия из видимого диапазона спектра поглощается окном с ЭХП, которое имеет определенный установленный цвет. Кроме того, инфракрасное излучение либо поглощает материалы окон с ЭХП, либо отражает прозрачные проводящие оксидные пленки, используемые для придания определенного цвета или его потенциального снятия через прочие слои в окне с ЭХП.
5.3 Существует возможность, однако, сложно спрогнозировать эксплуатационные параметры окон с ЭХП в зависимости от времени, на основе результатов ускоренных испытаний, по тем причинам, которые указаны далее. Пользователи данного документа должны быть осведомлены о подобных ограничениях во время проверки опубликованных результатов эксплуатационных испытаний, а также об их связи с долговечностью (ресурсом).
5.3.1 Механизмы, связанные с ухудшением свойств материалов окон с ЭХП или остеклений, или как первого, так и второго, являются сложными. И тем не менее, в некоторых случаях подобные механизмы могут быть установлены и количественно представлены.
5.3.2 Внешние факторы, влияющие на эксплуатационные параметры окон с ЭХП, являются многообразными и могут с трудом поддаваться количественному определению. Но в некоторых случаях применение, факторы внешней среды, а также прочие сведения, которые оказывают свое влияние на параметры функционирования, могут быть установлены.
5.3.3 Поверхности остекления с уже испытанными окнами с ЭХП могут быть отличными от тех, которые планировалось использовать в фактических условиях эксплуатации. В некоторых организациях имеются БД о параметрах работы покрытий в условиях эксплуатации, которые возможно сопоставить с результатами, полученными в лабораторных условиях.
5.4 Факторы ухудшения свойств (или т.н. "напряжения") в разрезе окон с ЭХП включают в себя процессы ввода и вывода ионов; температура; солнечная радиация (в частности - УФ); водяные пары; газы, компоненты состава атмосферного воздуха, а также загрязняющие вещества; тепловое напряжение, например, влияние, оказываемое внезапным дождем, а также в течение цикла дневных и годичных температур; напряжения, которые были вызваны электрохимическими процессами внутри многослойного тонкопленочного устройства; град, пыль, а также воздействие ветра; конденсация и испарение влаги; а также случаи рассогласования коэффициентов теплового расширения. Указанные факторы могут по отдельности или в своей совокупности ограничивать устойчивость и долговечность окон с ЭХП. По причине предполагаемого наличия в окнах с ЭХП многослойных покрытий на одной из поверхностей в нише двухкамерных или трехкамерных стеклопакетов с заполнением инертным газом в пространстве уплотнения, не должно оказываться влияние на ресурс электрохромных покрытий в стеклопакетах множеством таких факторов, как, к примеру, высокая влажность, газы, которые формируют атмосферный воздух, а также загрязняющие вещества, конденсация и испарение влаги и, кроме того, пыль.
5.4.1 Чрезвычайно важным моментом для продвижения на рынок, даже на нишевые рынки, окон с ЭХП является установка процедур испытаний, по результатам которых существует возможность прогнозирования ресурса окон с ЭХП, а также возможность удостовериться в этом в условиях фактической их эксплуатации. В целях сокращения количества параметров ускоренных испытаний, которые необходимы для прогнозирования длительной эксплуатационной способности окон с ЭХП, еще не были установлены принятые процедуры и методики по отношению к испытаниям окон с ЭХП. По причине отсутствия единообразно принятых процедур или методик, которые были установлены для испытаний окон с ЭХП в режиме реального времени, а также по причине невозможности ожидания заводами-изготовителями и потребителями в течение 20 и более лет для того, чтобы любую конструкцию окна можно было бы оценить на деле в режиме реального времени, то необходимо следовать методикам и процедурам ускоренных испытаний на долговечность (ALT) в целях оценки устойчивости свойств у окон с ЭХП.
В указанные моменты отметим: (а) скоростные, но реалистические испытания в режиме циклической нагрузки "ток-напряжение" (I-V), которыми подчеркиваются электрические свойства; (b) параметры испытаний ALT, которые используют в ходе испытаний на долговечность (ресурс) организациями; (с) параметры испытаний ALT, которые характеризуются реалистичностью по отношению к использованию окон с ЭХП по назначению при их крупных габаритах, а также (d) способ соотнесения результатов испытаний ALT с испытаниями, проводимыми в режиме реального времени. Целью настоящего метода испытаний является определение вольтамперной устойчивости циклической подачи импульсов при температуре 90°С (194°F), имеющейся на окнах с ЭХП, габаритами не менее 254х254 мм (10 дюймов на 10 дюймов).
Примечания
1 В условиях пониженных температур, отличных от температур, которые устанавливают во время испытаний, а именно 90°С (194°F), уплотнения в стеклопакетах могут разрушаться. Разрушение любого уплотнения практически гарантирует разрушение покрытия окна с ЭХП, по этой причине, если в ходе испытаний уплотнение разрушается, не определяется устойчивость покрытия окна с ЭХП.
2 Данный метод испытаний также можно применять по отношению к окнам с ЭХП, имеющим меньшие габариты, в целях определения вольтамперной устойчивости циклической подачи импульсов при температуре 90°С (194°F), которую поддерживают на устройствах-прототипах.
Выбранные параметры испытаний предусматривают только средние факторы ускорения. И тем не менее, количественные данные, представленные ранее в пп.(а)-(с), упоминаются и включают в себя детальное описание процедур, которые используют в случае испытаний внутри блока для ускоренного испытания на погодостойкость.
ДА.2
12 Дополнительные требования
12.1 Исследование 1999 г. показало большой потенциал для дальнейшего исследования способа выполнения испытаний на долговечность. В ходе изначально предпринятых операций были установлены дополнительные способы улучшения, которые необходимо в срочном порядке воплотить. Среди таких способов: (а) применение более высокой температуры на образце, которая составляет, например, 85°С и 107°С (185 и 225°F), (b) применение усовершенствованных условий облучения (например, дву- или трехкратные методы для нормальной солнечной освещенности); (с) оптимизация трапецеидальной эпюры напряжения в целях сведения к минимуму повреждений во время набора и снятия цвета; (d) установление соответствующего рабочего цикла по отношению к значениям напряжения для набора цвета и его снятия; (е) повышение качества измерений изменений пропускающей способности при помощи волоконнооптических кабелей, устраиваемых в большем количестве локаций на каждом окне с ЭХП; а также (f) обеспечение того, чтобы испытательная аппаратура могла эксплуатироваться в надежном режиме в течение большего срока, чем это требуется для завершения испытаний на долговечность у окон с ЭХП.
Попробуйте «Техэксперт: Лаборатория. Инспекция. Сертификация» бесплатно