ГОСТ 15173-70*
(CT СЭВ 2899-81)

Группа Л29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Пластмассы

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО КОЭФФИЦИЕНТА
ЛИНЕЙНОГО ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ

Plastics. Method for determination of mean coefficient of linear thermal expansion

Дата введения 1970-07-01

Постановлением Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР от 13/I 1970 г. N 33 срок введения установлен c 01.07.70

Постановлением Госстандарта от 09.08.82 N 3122 срок действия продлен до 01.01.90**

________________

** Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 11, 1995 год). - Примечание "КОДЕКС".

* ПЕРЕИЗДАНИЕ (май 1987 г.) с Изменением N 1, утвержденным в августе 1982 г. (ИУС 11-82).

Настоящий стандарт распространяется на пластмассы и устанавливает метод определения их среднего коэффициента линейного теплового расширения.

Метод предусматривает определение линейного теплового расширения, не связанного с изменением размеров при нагреве вследствие изменения содержания влаги, отверждения, потери пластификатора или растворителя, снятия внутренних напряжений и других факторов, и поэтому является приближенным.

Стандарт полностью соответствует CT СЭВ 2899-81.

1. СУЩНОСТЬ МЕТОДА

1.1. Сущность метода состоит в испытании образца пластмассы, при котором определяют:

а) средний коэффициент линейного теплового расширения в минимальном интервале температур ;

б) средний коэффициент линейного теплового расширения в установленном интервале температур ( и - граница установленного интервала температур).

1.2. Средний коэффициент линейного теплового расширения характеризует относительное приращение длины образца, вызванное повышением его температуры от нижней до верхней границы интервала, отнесенное к величине этого интервала.

В тех интервалах температур, где коэффициент линейного теплового расширения изменяется с температурой, величины и , как правило, не совпадают, причем может быть как больше, так и меньше . Поэтому замена одного коэффициента другим не допускается.

Определение среднего коэффициента линейного теплового расширения не проводят в интервале температур <10 °С для материалов, имеющих <30·10 °С и в интервале температур <60 °C для материалов, имеющих <5·10 °С. Допускаемые погрешности указаны в таблице.

Измерение удлинения проводят с погрешностью не более 10 м для любых значений коэффициента линейного теплового расширения. Если в процессе нагрева используют теплоноситель, то он не должен влиять на результаты определения.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.3. Минимальный интервал температур 10 °С; расширение его производят на величины, кратные 10 °С.

Выбор интервала температур и требования к точности измерения температуры и удлинения при определении коэффициента линейного теплового расширения предусматриваются в стандартах и технических условиях на пластмассы.

1.4. Средний коэффициент линейного теплового расширения в минимальном интервале температур определяют в интервале температур, равном 10 °С, и относят к средней температуре этого интервала.

1.5. Средний коэффициент линейного теплового расширения в установленном интервале температур определяют в интервале температур, кратном 10 °С, и относят к величине всего интервала.

1.6. Определение средних коэффициентов линейного теплового расширения не производят при температуре выше температуры размягчения пластмасс, определяемой по ГОСТ 12021-75, при большей из двух предписываемых для данного материала нагрузок.

Нижняя граница установленного интервала температур или нижнее значение средней температуры минимального интервала предусматривается в стандартах и технических условиях на пластмассы.

В принятом интервале температур приращение длины образца в зависимости от температуры должно быть линейным. При нелинейной зависимости определение проводят в диапазоне температур, в котором выполняются требования линейности.

(Измененная редакция, Изм. ;N 1).

2. АППАРАТУРА

2.1. Средний коэффициент линейного теплового расширения определяют на приборе, имеющем:

а) термокриокамеру или другие устройства, обеспечивающие нагрев со скоростью не более 1,5 °С/мин в стационарном или нестационарном режимах или термостатирование в интервалах температур, указанных в п.1.3 и поддержание одинаковой температуры с погрешностью не более 0,2 °С по всей длине образца;

б) устройство, в которое помещают образец, и систему, передающую его расширение на индикатор для измерения удлинения; система должна быть выполнена из материала с наименьшим коэффициентом линейного теплового расширения (рекомендуется использовать плавленый кварц) и должна обеспечивать компенсацию собственного теплового расширения. Если компенсация отсутствует, удлинение образца должно быть откорректировано с учетом удлинения материала, из которого выполнена система. Если система выполнена из плавленого кварца, при испытании материалов со средним коэффициентом линейного теплового расширения более 0,6·10 °С, коррекцию не проводят;

в) устройство для измерения приращения длины образца при ее увеличении или уменьшении в процессе нагрева путем визуального отсчета или с помощью автоматической записи; устройство не должно оказывать на образец давления более чем 29 кПа;

г) термодатчик, термометр или термопару с индивидуальной градуировкой для измерения температуры образца с погрешностью не более 0,1 °С.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.2; 2.2.1. (Исключены, Изм. N 1).

2.2.2. При определении в интервале температур, равном или большем 60 °С с максимальной погрешностью не более 10%, температуру измеряют с погрешностью не более ±1 °С, а удлинение с погрешностью:

±1 мкм - при , равном или более 5·10 град;

±5 мкм - при , равном или более 30·10 град;

±10 мкм - при , равном или более 70·10 град.

3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОБРАЗЦОВ

3.1. Для испытания используют образцы длиной не менее 50 мм, круглого (диаметром (10±0,5) мм) или квадратного поперечного сечения со стороной (7±0,5) мм.

При возникновении разногласий для испытания применяют образцы длиной 50 мм.

3.2. В середине боковой поверхности образца, перпендикулярно к ней, высверливают отверстие диаметром 1 мм до осевой линии образца. Оно предназначено для последующего введения в образец термодатчика или термопары при испытании в нестационарном режиме.

3.3. Поверхность образца должна быть ровной, гладкой, не иметь раковин, трещин и других дефектов. Торцы должны быть перпендикулярны к продольной оси образца.

Если при проведении испытания происходит внедрение в образец контактирующей с образцом части устройства, передающего удлинение на индикатор, то на торцы образца наклеивают гладкие стальные пластинки толщиной до 0,5 мм. Используемый клей должен быть нейтральным по отношению к проверяемым пластмассам.

3.1-3.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).

3.4. Из листовых анизотропных материалов образцы вырезают по главным осям анизотропии так, чтобы ось образца совпадала с осью анизотропии. Коэффициент линейного теплового расширения для анизотропных материалов определяют для каждой оси анизотропии.

3.5. Количество образцов для испытания от каждой партии материала и для каждой оси анизотропии должно быть не менее трех.

3.6. Способ и режим, изготовления образцов и их термообработка предусматриваются в стандартах или технических условиях на пластмассы.

Если образец в процессе испытания проявляет усадку, его необходимо термообработать при наибольшей температуре. Время термообработки должно быть не менее чем в пять раз больше времени испытания.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

4.1. Перед испытанием устанавливают температурные границы, в которых будет измеряться коэффициент линейного теплового расширения согласно требованиям стандартов и технических условий на пластмассы и пп.1.3-1.5.

4.2. Длину образца измеряют с погрешностью не более 0,01 мм при температуре (23±2) °С и относительной влажности (50±5)%.

4.3. Определение коэффициента линейного теплового расширения производят в стационарном или нестационарном режимах.

При стационарном режиме проводят термостатирование образца при температуре измерения до тех пор, пока не окончится удлинение образца. Температуру в термокамере доводят при стационарном режиме до температуры .

При нестационарном режиме образец нагревают до температуры не менее чем на 10 °С ниже нижнего температурного предела измерения.

4.2; 4.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).

4.4. (Исключен, Изм. N 1).

4.5. Образец устанавливают в термокриокамере и вводят в него термопару или термодатчик, если испытания проводят в нестационарном режиме. В случае испытания только в стационарном режиме установка термопары в образце необязательна.

При нестационарном режиме испытания после достижения в образце температуры не менее чем на 10 °С ниже нижней температурной границы измерения настраивают указатель удлинения на начало измерения и начинают нагрев со скоростью не более 1,5 °С·мин.

При стационарном режиме испытания образец термостатируют при температуре , затем при температуре и снова при температуре .

За начало отсчета принимают показание указателя удлинения при температуре, равной нижней температурной границе.

Измерение приращения длины образца производят при температурах, соответствующих границам интервала.