Параметр

Ft ms № 406

Температура, °С 23 ± 2 23 ± 1,1

Относительная влажность [10], % 50 ± 5 50 ± 4

Время кондиционирования (ми - 40 при t s^ 6,4 мм, 48 при t s^ 3,2 мм,

Иимальное) образцов в зависи - 88 при t > 6,4 мм 96 при t > 3,2 мм мости от толщины І[11]

Для определения влияния внешних условий на свойства компо­зиционных материалов используются специальные виды испыта­ний. Исследование зависимости свойств от экспозиции во влажной среде показывает, что на изменение характеристик материала оказывает влияние содержание связующего, ориентация волокна, геометрия образца, относительная влажность и температура. Ста­бильность размеров композитов также зависит от равновесных значений сорбции и десорбции влаги. Относительная влажность может воздействовать и на жесткость композитов, особенно при циклических нагрузках [2].

Использование композиционных материалов для защиты от коррозии в различных технологических процессах в условиях про­мышленного производства стимулировало развитие методов испы­таний этих материалов на влияние коррозионных сред. Лабора­торные и натурные испытания, проводимые как государственными, так и частными фирмами, позволяют дать рекомендации по при­менению армированных полимерных материалов в системах хи­мического производства [3].

Если образцы хранятся и испытываются в помещении с контро­лируемыми атмосферными параметрами, требования к их конди­ционированию становятся существенно менее жесткими. В этом случае рекомендуется производить лишь контроль и запись пара­метров условий испытаний.

В ряде случаев существует необходимость определения свойств КВМ после или во время воздействия на образец внешних условий (повышенная температура, криогенная температура, влажность, вакуум или радиация). Время экспозиции образца при повышенной температуре (время прогрева), при котором устанавливается рав­новесная температура в образце, составляет чаще всего 10 ... 30 мин. Время смешанных условий на образец требует учета синергических эффектов на свойства композита. В этом случае вместе с результатами испытаний записываются условия испытаний и допуски к этим условиям.

Стандарт ASTM D759 (Изучение физических свойств пласти­ков в широком температурном интервале) включает практические рекомендации по проведению испытаний для определения физи­ческих свойств пластиков в интервале температур —269 ... + 550 °С, включая и нормальную лабораторную температуру 23 °С.

Стандарт Л5ТМ D794 (Определение тепловых воздействий на пластики) регламентирует условия проведения испытаний при воздействии на пластики длительных температурных экспозиций. Этот стандарт описывает проведение испытаний при повышенных температурах и экспозиции от нескольких минут до нескольких недель, а также испытания при циклическом изменении темпе­ратуры.

Погодостойкость композиционных материалов определяется в соответствии со стандартом ^STTW D1435 (Влияние внешних погодных условий на пластики). 440

Стандарт ASTM С581 описывает относительно быстрый ме­тод испытаний химической стойкости стеклопластиков на основе термореактивных связующих применительно к условиям эксплу­атации этих материалов. Метод базируется на определении из­менения различных свойств композитов после длительного воз­действия различных химических веществ (кислот, оснований, растворителей).

Анизотропия свойств

Так как армированные пластики обладают анизотропией свойств (т. е. в различных направлениях свойства материала различны), необходимо проводить испытания материала в различ­ных направлениях. Направление испытания (например, направ­ление приложения нагрузки или потока тепла при определении теплопроводности) должно быть заранее определено и записано вместе с результатами испытаний. Например, в слоистых пласти­ках свойства поперек и вдоль слоев существенно различаются. Для текстолитов и композитов, полученных методом ручной вы­кладки, существует сильная анизотропия в плоскости слоев. Нагрузка к образцу может прилагаться либо в соответствии с сим­метрией армирующей компоненты (основа ткани в текстолитах), либо в соответствии с симметрией образца (осевая, круговая

И т. Д.).

Скорость нагружения

Механические свойства материалов весьма чувствительны к скорости проведения испытаний (скорости нагружения)

В соответствии со стандартом ASTM D638-77 (Свойства пла­стиков при растяжении) стандартная скорость испытаний уста­навливается в соответствии со специальными таблицами, учитыва­ющими особенности испытаний данного вида материалов, либо по специальным согласованным данным. Если спецификация на материал не устанавливает скорости механических испытаний, выбирается наименьшая скорость для данной геометрии образца по стандарту ASTM D638. В основном эти скорости лежат в пределах, обеспечивающих разрушение образца за время 0,5 ... 5 мин. Для жестких и полужестких пластиков скорость нагруже­ния лежит в пределах 5 ... 500 мм/мин для образцов больших раз­меров. В случае использования образцов с малым сечением (тол­щина <7 мм) и в случае, когда размеры образцов диктуются ма­лостью объема для испытаний (термокамеры для температурных испытаний), скорость нагружения образцов может быть снижена до 1 ... 100 мм/мин.

1 Читатели могут также воспользоваться следующими стандартами: ASTM Е4-72 (Поверка испытательных машин), в котором описаны методики поверки испытательного оборудования с применением различных средств поверки; ASTM Е6-76 (Методы механических испытаний) с изложением стандартной терминологии и определений, касающихся испытаний.

Стандарт ASTM D2289 (Высокоскоростные испытания для определения механических свойств пластиков) регламентирует испытания при более высоких скоростях, расширяя рамки, опре­деленные в стандарте ASTM D638. В этом случае становится важным эффект распространения волны деформации. Когда ско­рость испытаний (скорость перемещения зажимов во время испы­таний) не определена условиями испытаний или техническими условиями на материал, выбираются три основных скорости ис­пытаний: 2,5; 25 и 250 м/мин.