ГОСТ 10978-83 Стекло неорганическое и стеклокристаллические материалы. Метод определения температурного коэффициента линейного расширения.
ГОСТ 10978-83
(СТ СЭВ 1570-79)
Группа И19
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СТЕКЛО НЕОРГАНИЧЕСКОЕ
И СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Метод определения температурного
коэффициента линейного расширения
Glass inorganic and glass-crystal materials.
Method for determination of temperature coefficient of linear expansion
Срок действия с 01.01.84
до 01.01.89*
РАЗРАБОТАН Министерством промышленности строительных материалов СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ
Е.С.Соркин, Л.А.Зайонц, М.Л.Кудрякова, В.Ф.Смирнов
ВНЕСЕН Министерством промышленности строительных материалов СССР
Зам. министра Н.П.Кабанов
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23 марта 1983 г. N 1310
ВЗАМЕН ГОСТ 10978-69
Настоящий стандарт устанавливает метод определения температурного коэффициента линейного расширения (далее ТКЛР) стекла ниже интервала трансформации (стеклования) и стеклокристаллических материалов в диапазоне температур 20-900 °С.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 1570-79 в части силикатного стекла и стеклокристаллических материалов.
Сущность метода заключается в измерении изменения длины образца, изготовленного из неорганического стекла или стеклокристаллического материала, при изменении его температуры.
1. МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ
1.1. Образцы для испытания должны иметь форму цилиндра длиной (50±2) мм и диаметром (4,0±0,4) мм. В зависимости от конструкции дилатометра и значения ТКЛР образца допускаются другие формы, длина и диаметр образца.
1.3. После термической обработки торцы образца шлифуют, чтобы они были перпендикулярны оси образца.
Длину образцов измеряют микрометром по ГОСТ 6507-78 с погрешностью не более 0,02 мм.
2. АППАРАТУРА
2.1. Для измерения ТКЛР применяют дилатометр, соответствующий следующим требованиям.
Дилатометр должен обеспечивать измерение ТКЛР в интервале температур 20-900 °С.
Давление устройства дилатометра для измерения удлинения на образец не должно превышать 150 кПа.
Погрешность измерения удлинения на дилатометре не должна превышать:
Погрешность измерения температуры на дилатометре не должна превышать 3 °С.
Разность температур в зоне расположения образца в печи по его длине на расстоянии 50 мм не должна превышать 5 °С.
Горячий спай термоэлектрического преобразователя по ГОСТ 6616-74 располагают у середины образца на расстоянии около 0,5 мм от его поверхности.
Для испытания образца в стационарном режиме нагревания дилатометр должен быть укомплектован терморегулятором. Погрешность поддержания постоянства заданной температуры не должна превышать 0,5 °С.
3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ
3.1. Перед испытаниями образцов определяют погрешность измерения дилатометра в интервалах температур, в которых требуется определить значение ТКЛР образцов.
Режим нагревания при этом должен соответствовать пп.4.1; 4.2.
3.1.1. Проводят измерение смещения нуля дилатометра при нагревании образца из кварцевого стекла в интервале 20-900 °С.
3.1.2. Проводят измерение ТКЛР образцовой дилатометрической меры (из монокристаллического корунда или другого материала), аттестованной в соответствующем порядке.
Значения среднего ТКЛР и относительного удлинения кварцевого стекла приведены в табл.1.
Таблица 1
Температура , ° С | Значение ТКЛР ·10 в интервале 20- ° С, К | Относительное удлинение в интервале 20- ° С |
20 | 0 | 0 |
50 | 0,462 | 13,86 |
75 | 0,477 | 26,24 |
100 | 0,514 | 41,12 |
150 | 0,552 | 71,76 |
200 | 0,567 | 102,06 |
250 | 0,581 | 133,63 |
300 | 0,582 | 162,96 |
350 | 0,582 | 192,06 |
400 | 0,578 | 219,64 |
450 | 0,568 | 244,24 |
500 | 0,562 | 269,76 |
550 | 0,552 | 292,56 |
600 | 0,543 | 314,94 |
650 | 0,534 | 336,42 |
700 | 0,524 | 356,32 |
750 | 0,512 | 373,76 |
800 | 0,498 | 388,44 |
900 | 0,493 | 433,84 |
Таблица 2
Серия измерений | Значения ТКЛР образцовой меры в требуемых интервалах температур ·10 , К | |||
| Интервалы температур, °С | |||
|
|
|
|
|
=1 |
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
3.1.5. В требуемом интервале температур проводят оценку математического ожидания значений ТКЛР вычислением среднего арифметического отдельных результатов измерений по формуле
Таблица 3
2 | 0,000982 | 5,024 |
3 | 0,0253 | 3,689 |
4 | 0,072 | 3,116 |
5 | 0,121 | 2,786 |
В обоих случаях применение прибора недопустимо - требуется дополнительная юстировка и поверка дилатометра.
Таблица 4
2 | 80,7 |
3 | 6,17 |
4 | 2,53 |
5 | 1,54 |
3.1.10. Погрешность дилатометра определяют через каждые 25 циклов измерений, а также после замены деталей держателя образца, термоэлектрического преобразователя, потенциометра для измерения или регистрации температуры, устройства для измерения или регистрации удлинения, автоматического регулятора температуры в печи, нагревательной спирали.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ
4.1. ТКЛР образца определяют в любом требуемом интервале температур в диапазоне 20-900°С. Минимальная величина интервала 100 °С.
4.2. Испытание образца проводят в стационарном или нестационарном режимах нагревания.
4.2.1. Продолжительность выдержки образца при постоянной температуре в стационарном режиме испытания:
не менее 30 мин - в интервале от комнатной температуры до 100 °С;
20 мин - в интервале 100-300 °С;
10 мин - выше 300 °С.
4.2.2. Скорость нагревания при испытании в нестационарном режиме:
4.3. Контрольные определения ТКЛР должны проводиться не менее чем на трех образцах, изготовленных из одной пластины или заготовки другой формы.
Каждый образец измеряют на дилатометре один раз.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.2. Если неравенство (7) не выполняется, то определяют уточненное значение ТКЛР образца по формуле
Пример определения значения ТКЛР образца из стекла приведен в справочном приложен
ии.
5.3. Результаты испытаний записывают в протокол, в котором указывают:
характеристику и обозначение материала;
форму образца и его размеры;
количество образцов;
тип дилатометра;
режим нагревания (стационарный или нестационарный);
результат испытаний;
обозначение настоящего стандарта;
наименование лаборатории, проводившей испытание, дату испытания.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное
ПРИМЕР ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАЧЕНИЯ ТКЛР ОБРАЗЦА
ИЗ СТЕКЛА В ИНТЕРВАЛЕ ТЕМПЕРАТУР 20-300 °С
Измерения проводились на кварцевом дилатометре
1. Определяем фактическую погрешность дилатометра.
Вычисления проводим по формуле (1).
Выборочная дисперсия ошибок измерения определяется по формуле
то измерения содержат систематическую составляющую погрешности, которая должна быть учтена при вычислении значения ТКЛР образца из стекла.
Вычисления проводим по формуле (1).