Композиты из расплавов
Большой интерес представляет рассмотрение типичных методов испытаний для компонентов, композитов, получаемых из расплавов. Военный стандарт MIL-M-14 (Пластики из расплавов и компоненты пластиков из расплавов, термопласты) распро-
24.5.MIL-M-I4. Методы испытаний расплавяых компаундов
Метод испытаний
Примечание
Определяемый показатель
Температура устойчивости Сопротивление Диэлектрическая стоянная
Тангенс угла диэлектрических потерь Электрическая прочность
ASTM 2303
ASTM D229 См. ниже AD297-457
Электрический пробой
Объемное и поверхностное электрическое сопротивление
Предел прочности |
При |
1012 |
Растяжении |
1021 |
|
Предел прочности |
При |
|
Сжатии |
||
Предел прочности |
Прн |
1031 |
Нзгнбе |
||
Теплостойкость |
1031 |
|
Ударная вязкость |
1071 |
|
Влагопоглощение |
7031 |
Потери
2011
4011 4021
4021
4031
Дуги по-
Сопротивление образованию мостнка Огнестойкость Стабильность размеров Токсичность прн нагревании
Образцы размером 6,35 мм
Отношение базы к толщине 16/1
Предел прочности прн продольном изгибе прн повышенных температурах (150 н 200 °С) Как сплошного образца, так и образца с надрезом С вариантами метода Поверхностные надрезы, вариант метода
Кратковременный и с постоянным подъемом напряжения, с модификациями
4031 Кратковременный н с постепенным
Подъемом напряжения, с вариантами метода
См. MIL-M-14 Измерение прн комнатной температуре во влажной среде (и в камере с нагревом)
С изменениями
При 1 кГц и 1 МГц Прн 1 кГц и 1 МГц
* FTMS-406, если отсутствуют другие обозначения.
Страняется на основные свойства расплавных компаундов (и их компонентов) и методы определения этих свойств. В него включены компаунды на основе фенольного, меламинового, полиэфирного, диаллилфталатного и силиконового связующих и армирующих волокон. В качестве последних могут быть использованы стеклянные, асбестовые, минеральные и целлюлозные наполнители, полиакрилонитрильные и полиэтилентерефталатные волокна. Стандартные образцы для испытаний готовятся в соответствии с FTMS № 406 (см. табл. 24.3). Методы испытаний приведены в табл. 24.5.
Стабильность размеров (формоустойчивость) образцов определяется в соответствии со стандартом MIL-M-14. Образцы подвергаются десятикратному циклическому нагреванию на воздухе.
Температура меняется от комнатной 23±1,1 °С до 125±5 °С.
Влажность циркулирующего воздуха 50 ± 2 % при комнатной температуре. Перед началом испытаний образцы кондиционируются в течение 96 ч при 23±1,1 °С и 50±2 % относительной влажности. Длина образцов измеряется с точностью 0,025 мм. В течение цикла температура 125±5°С поддерживается в течение 48 ч, а комнатная (23±1,1 °С) — в течение 24 ч. После 10 циклов измеряется конечная длина образцов и рассчитывается (в процентах) изменение этой длины.
Огнестойкость материалов определяется в соответствии со стандартом MIL-M-14, являющимся видоизменением стандарта /ISjPM D229 (Испытание жестких листов и пластин материалов, используемых для электрических изоляторов. Метод II. Огнестойкость). Для испытаний формуется образец размером 12.7Х X 12,7x127 мм. Ток в нагревательную спираль (охватывает образец) подается одновременно с подачей напряжения на дуговые электроды, расположенные горизонтально по обе стороны образца. Время изготовления (в секундах) без удаления газов при нагревании измеряется от момента включения энергии до загорания образца. После возгорания нагреватель и дуговые электроды обесточиваются. Время горения образца определяют как время, в течение которого образец продолжает гореть (пока не исчезнет пламя). Взвешивая образец до и после горения, определяют потерю массы. Вариант стандарта MIL-M-14 дает пять значений времени горения (пять испытаний образцов) в возрастающем порядке: 7, Т2, ..,, Т5. Рассчитываются отношения (Т2 — 7)/ )(ТЪ — 7) и (Тъ — Т4)/(Т5 — 7). Если эти величины превышают 0,642, тогда Т1 (или Т5) выпадает из ряда и исключается из рассмотрения. Время горения в этом случае рассматривается как среднее арифметическое из четырех значений.
Необходимо заметить, что описанные испытания на огнестойкость проводятся на воздухе. Во время испытания вентилятор должен работать. Для космических программ аналогичные испытания проводятся в атмосфере кислорода, а часть их — и при давлениях больших, чем 0,1 МПа [11, 12].
В соответствии со стандартом MIL-M-14 определяется токсичность при нагревании. При испытаниях измеряются наличие и максимальная концентрация токсичных газов, которая должна быть меньше допустимой. Определяется содержание следующих газов: углекислого, угарного, аммония, альдегидов (например Н-СНО), цианидов (HCN), окислов азота в расчете на (NOa) и хлористого водорода.
Для качественного проведения испытаний MIL-M-14 последние могут быть дополнены определением ряда свойств материалов в соответствии с другими спецификациями:
«Сопротивление дуги»—FT MS 406, метод 4011;
«Диэлектрическая постоянная и фактор рассеяния (диэлектрические потери)» ~ FT MS 406, метод 4021;
«Электрическая прочность, ступенчатый подъем напряжений» — FTMS 406, метод 4031 (вариант);
«Предел прочности при изгибе» — FT MS 406, метод 1031 (вариант);
«Ударная вязкость» — FTMS 406, метод 1071;
«Адсорбция воды»— FTMS 406, метод 7031.