VẬT LIỆU GIA CƯỜNG – MAT VÀ VẢI – XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG TRÊN ĐƠN VỊ DIỆN TÍCH
Reinforcement products -Mats and fabrics -Determination of mass per unit area
Lời nói đầu
TCVN 10588:2014 hoàn toàn tương đương với ISO 3374:2000. ISO 3374:2000 đã được rà soát và phê duyệt lại vào năm 2010 với bố cục và nội dung không thay đổi.
TCVN 10588:2014 do Tiểu ban kỹ thuật Tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC61/SC13 Composite và sợi gia cường biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
VẬT LIỆU GIA CƯỜNG – MAT VÀ VẢI – XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG TRÊN ĐƠN VỊ DIỆN TÍCH
Reinforcement products -Mats and fabrics - Determination of mass per unit area
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định khối lượng trên đơn vị diện tích của mat (mat sợi cắt ngắn hoặc mat sợi liên tục) hoặc vải được sản xuất từ sợi thủy tinh, cacbon hoặc aramit.
Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.
TCVN 6910-1:2001 (ISO 5725-1:1994), Độ chính xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và kết quả đo - Phần 1: Nguyên tắc và định nghĩa chung.
TCVN 6910-2 (ISO 5725-2:1994), Độ chính xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và kết quả đo - Phần 2: Phương pháp cơ bản xác định độ lặp lại và độ tái lập của phương pháp đo tiêu chuẩn.
TCVN 10587:20114 (ISO 3344:1997), Vật liệu gia cường - Xác định hàm lượng ẩm.
ISO 291:1997, Plastics -Standard atmospheres for conditioning and testing (Chất dẻo - Môi trường chuẩn để điều hòa và thử nghiệm.
Trong tiêu chuẩn này áp dụng thuật ngữ và định nghĩa sau:
3.1. Khối lượng trên đơn vị diện tích (mass per unit area)
Tỷ số giữa khối lượng của một miếng mat hoặc vải có kích thước xác định trên diện tích của nó.
CHÚ THÍCH Khối lượng này bao gồm cả các sợi và vật liệu khác bất kỳ bảo vệ hoặc liên kết sợi.
Khối lượng của mẫu thử có diện tích đã biết được xác định và tính toán khối lượng trên đơn vị diện tích.
5.1. Dưỡng kim loại nhẵn bóng, để tạo một mẫu thử có
- dạng hình vuông diện tích 1 000 cm2đối với mat
- dạng hình vuông hoặc hình tròn diện tích 100 cm2đối với vải
Sai số diện tích cho phép của mẫu thử phải là 1 % hoặc nhỏ hơn.
Có thể sử dụng mẫu thử lớn hơn theo thỏa thuận của các bên liên quan. Trong trường hợp đó hình dạng và kích thước của mẫu thử phải được nêu trong báo cáo thử nghiệm.
5.2. Dụng cụ cắt thích hợp, ví dụ dao, kéo, đĩa cắt hoặc đột.
5.3. Dụng cụ chứa mẫu, được làm từ vật liệu chịu nhiệt, cho phép lưu thông không khí tối đa xung quanh mẫu thử mà không làm tổn hao vật liệu, như giỏ được làm từ lưới thép không gỉ.
5.4. Cân phân tích, có các đặc tính sau
Vật liệu | Khả năng xác định | Giới hạn sai số cho phép | Độ phân giải |
Mat, tất cả các khối lượng | 0 đến 150 g | 0,5 g | 0,1 g |
Vải ³ 200 g/m2 | 0 đến 150 g | 10 mg | 1 mg |
Vải < 200 g/m2 | 0 đến 150 g | 1 mg | 0,1 mg |
Trong trường hợp lấy mẫu thử lớn hơn (xem 5.1) có thể sử dụng cân khác miễn là có độ chính xác tương đương.
5.5. Thiết bị, dụng cụ sử dụng trong các trường hợp mẫu thử phải được sấy khô
5.5.1. Tủ sấy tuần hoàn, có tốc độ thay đổi không khí từ 20 lần đến 50 lần một giờ, có khả năng duy trì ở nhiệt độ 105 oC ± 3 oC.
5.5.2. Bình hút ẩm, chứa chất làm khô phù hợp (ví dụ silica gel, canxi clorua hoặc photpho pentoxit).
5.5.3. Kẹp bằng thép không gỉ, dùng để kẹp mẫu thử và dụng cụ chứa mẫu.
Trừ khi có quy định khác theo thỏa thuận giữa các bên liên quan, số lượng mẫu thử lấy từ mỗi cuộn hoặc từ mẫu phòng thí nghiệm phải là
đối với mat: ba mẫu thử diện tích 1 000 cm2trên một mét chiều rộng (thường cứ 31,6 cm dọc theo chiều rộng của mat lấy một mẫu).
đối với vải: một mẫu 100 cm2trên 50 cm chiều rộng.
Trong tất cả các trường hợp, phải lấy tối thiểu hai mẫu thử.
Các phương pháp khuyến cáo để cắt mẫu thử được nêu trong Hình 1 đối với mat và Hình 2 và Hình 3 đối với vải. Chú ý rằng
đối với mat:
- các mẫu thử được lấy theo một hàng, thường nối tiếp nhau,
- khoảng cách từ mép có thể bằng 0 đối với mat đã được xén tỉa, nhưng khoảng cách từ mép bất kỳ chưa được xén tỉa tối thiểu là 10 cm;
đối với vải:
- các mẫu thử được lấy riêng biệt, nên bao gồm các sợi ngang khác nhau,
- khoảng cách từ mép/biên phải ít nhất là 5 cm.
Các hướng dẫn đặc biệt cần phải đưa ra cho người thực hiện để đảm bảo quá trình cắt sẽ cho diện tích mẫu nằm trong khoảng dung sai của phép thử này.
Đối với mat hẹp hơn 31,6 cm và vải hẹp hơn 25 cm, hình dạng và kích thước mẫu thử phải được thỏa thuận giữa người mua và nhà cung cấp.
CHÚ THÍCH Một số yêu cầu kỹ thuật có thể quy định rằng khối lượng trên đơn vị diện tích này dựa trên một phương pháp sử dụng toàn bộ cuộn là mẫu thử. Trong trường hợp đó, khối lượng của cuộn phải được chia cho diện tích toàn bộ của cuộn.
Kết quả nhận được (trong các yêu cầu kỹ thuật này, thường được gọi là "khối lượng trung bình thực tế") không cần phải so sánh được với kết quả nhận được theo phương pháp mô tả trong tiêu chuẩn này.
Trừ khi có quy định khác trong yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm hoặc bởi người yêu cầu thử nghiệm, không yêu cầu phải điều hòa mẫu thử.
Nếu có điều hòa mẫu thì theo ISO 291.
Kích thước tính bằng milimét
CHÚ DẪN
1. Hướng chiều rộng của mat
2. Phần cắt đi
Hình 1 -Phương pháp cắt mẫu thử mat được đề nghị
Kích thước tính bằng centimét
CHÚ DẪN
1. Chiều rộng của vải
2 Hướng sợi dọc
aThay vì mẫu thử hình tròn, có thể lấy mẫu thử hình vuông có hướng song song hoặc chéo với sợi
Hình 2 - Phương pháp cắt mẫu vải được đề nghị (vải rộng hơn 50 cm)
Kích thước tính bằng centimét
CHÚ DẪN
1. Hướng ngang
Hình 3 - Phương pháp cắt mẫu vải được đề nghị (vải rộng từ 24 cm đến 50 cm)
8.1. Cắt một dải mẫu rộng ít nhất 35 cm dọc theo toàn bộ chiều rộng của mat hoặc vải làm mẫu phòng thí nghiệm.
8.2. Sử dụng dụng cụ cắt (5.2) và dưỡng (5.1) và một bề mặt cắt sạch để cắt được số lượng mẫu thử quy định trong Điều 6.
Nếu mẫu thử có thể bị mất sợi thì sử dụng một dụng cụ chứa (5.3) và nếu cần, gấp mẫu thử lại để giữ được tất cả các xơ hoặc sợi.
8.3. Trừ khi có quy định khác theo thỏa thuận giữa các bên liên quan, sấy khô mẫu trong tủ sấy tuần hoàn (5.5.1) ở 105 oC ± 3 oC trong 1 h trong trường hợp mat hoặc vải chứa nhiều hơn 0,2 % hàm lượng ẩm (hoặc khi không biết hàm lượng ẩm), sau đó cho vào bình hút ẩm (5.5.2) và làm nguội đến nhiệt độ phòng. Ngay khi lấy mẫu thử ra khỏi bình hút ẩm, tiến hành bước 8.4 ngay lập tức.
8.4. Cân từng mẫu thử và ghi lại kết quả, trừ bì nếu cân cùng với dụng cụ chứa.
Độ chính xác để ghi lại khối lượng này phải tương ứng với độ nhạy của cân phân tích (xem 5.4).
9. Tính toán và biểu thị kết quả
9.1. Đối với từng mẫu thử, tính khối lượng trên đơn vị diện tích pAtheo gam trên mét vuông theo công thức:
pA = 10000 x
trong đó
mslà khối lượng của mẫu thử, tính bằng gam;
A là diện tích của mẫu thử, tính bằng centimet vuông.
9.2. Báo cáo khối lượng trên đơn vị diện tích là giá trị trung bình của tất cả các mẫu được lấy theo chiều rộng của vải hoặc mat.
Lấy kết quả chính xác đến 1 g/m2đối với mat và vải có khối lượng lớn hơn hoặc bằng 200 g/m2và chính xác đến 0,1 g/m2đối với vải có khối lượng nhỏ hơn 200 g/m2.
Ngoài ra, các yêu cầu kỹ thuật hoặc người yêu cầu thử có thể yêu cầu kết quả của từng mẫu riêng biệt phải được báo cáo vì các dữ liệu đó có thể cung cấp thông tin về sự phân bố khối lượng cắt ngang vật liệu này.
Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin sau:
a) Viện dẫn tiêu chuẩn này;
b) Tất cả các chi tiết cần thiết để nhận biết hoàn toàn mat hoặc vải được thử;
c) Khối lượng trên đơn vị diện tích của mat hoặc vải được thử (ngoài ra hoặc nếu có yêu cầu, kết quả của từng mẫu riêng);
d) Chi tiết thao tác bất kỳ không quy định trong tiêu chuẩn này, cũng như thông tin bất kỳ hoặc chi tiết của hiện tượng bất kỳ có thể liên quan đến kết quả (ví dụ, số lượng mẫu thử được sử dụng, có sấy sơ bộ mẫu thử hay không hoặc có sử dụng mẫu thử khác với mẫu thử được quy định hay không);
e) Ngày thử nghiệm.
Bảng A.1 được dựa trên thử nghiệm liên phòng được thực hiện trong năm 1999 theo TCVN 6910-1 (ISO 5725-1) và TCVN 6910-2 (ISO 5725-2). Thử nghiệm được tiến hành với một vải cacbon, một vải aramit, ba vải thủy tinh và hai mat thủy tinh bởi 11 phòng thí nghiệm. Từng mẫu thử riêng được chuẩn bị tại các phòng thử nghiệm được chọn từ mẫu cung cấp bởi một phòng thử nghiệm trung tâm. Từng kết quả là giá trị trung bình của hai lần xác định riêng đối với vải hoặc ba lần xác định riêng đối với mat. Mỗi phòng thử nghiệm thu được ba kết quả đối với từng vật liệu.
CẢNH BÁO Việc giải thích r và R chỉ nhằm mục đích giới thiệu cách thức xem xét có ý nghĩa đối với độ chụm của phương pháp này. Số liệu trong Bảng A.1 không được áp dụng để chấp nhận hay loại bỏ vật liệu, vì chúng chỉ áp dụng cho vật liệu được thử trong thử nghiệm liên phòng và không đại diện cho lô, công thức, điều kiện, vật liệu hoặc phòng thử nghiệm bất kỳ.
Định nghĩa của r và R trong Bảng A.1: Nếu Vr và VR đã được tính toán từ một số lượng lớn số liệu và đối với kết quả thử đã được tính trung bình ba (hai đối với vải) mẫu thử đối với từng kết quả thử
Độ lặp lại: Hai kết quả thử thu được trong một phòng thử nghiệm được cho không tương đương nếu chúng khác nhau nhiều hơn giá trị r đối với vật liệu đó, r đại diện cho sự khác nhau tới hạn giữa hai kết quả thử đối với cùng một vật liệu, đạt được bởi cùng một người thực hiện sử dụng cùng thiết bị trong cùng ngày trong cùng phòng thử nghiệm
Độ tái lập: Hai kết quả thử thu được từ các phòng khác nhau được cho là không tương đương nếu chúng khác nhau nhiều hơn giá trị R đối với vật liệu đó, R đại diện cho sự khác nhau tới hạn giữ hai kết quả của cùng vật liệu, nhận được từ người thực hiện khác nhau sử dụng thiết bị khác nhau trong các phòng khác nhau.
Bất kỳ quy định nào theo như trên có độ tin cậy xấp xỉ 95 % (0,95).
Không có tiêu chuẩn nào được công nhận để ước lượng độ chệch của phương pháp này.
Bảng A.1 - Kết quả thử liên phòng
Thứ tự | Vật liệu | X g/m2 | sX g/m2 | sr g/m2 | sR g/m2 | r g/m2 | R g/m2 | Vr % | VR % |
1 | Vải sợi cacbon | 19,590 8 | 0,139 1 | 0,127 5 | 0,173 9 | 0,357 | 0,487 | 1,8 | 2,5 |
2 | Vải sợi aramit | 6,081 7 | 0,184 3 | 0,088 5 | 0,198 0 | 0,248 | 0,554 | 4,1 | 9,1 |
3 | Vải roving sợi thủy tinh | 84,407 2 | 1,760 9 | 0,427 3 | 1,795 3 | 1,197 | 5,027 | 1,4 | 6,0 |
4 | Vải thủy tinh | 20,852 | 0,318 6 | 0,383 7 | 0,447 4 | 1,074 | 1,253 | 5,2 | 6,0 |
5 | Vải thủy tinh khâu | 215,557 7 | 5,321 7 | 2,013 0 | 5,571 0 | 5,636 | 15,599 | 2,6 | 7,2 |
6 | Mat sợi thủy tinh cắt ngắn | 45,165 0 | 0,891 9 | 2,110 6 | 2,110 6 | 5,910 | 5,910 | 13,1 | 13,1 |
7 | Mat sợi thủy tinh liên tục | 30,886 6 | 1,757 9 | 0,381 6 | 1,785 5 | 1,068 | 4,999 | 3,5 | 16,2 |
Ký hiệu sử dụng trong bảng được định nghĩa như sau X là giá trị trung bình sXlà độ lệch chuẩn từ giá trị trung bình Vrlà hệ số biến thiên trong nội bộ phòng thử nghiệm đối với vật liệu quan tâm VRlà độ tái lập giữa các phòng thử nghiệm, biểu thị bằng hệ số biến thiên r là giá trị tới hạn trong nội bộ phòng thử nghiệm giữa hai kết quả thử (= 2,8 x Vr) R là giá trị tới hạn giữa các phòng thử nghiệm giữa hai kết quả thử (= 2,8 x VR) Số liệu này chỉ ra rằng có độ lặp lại tốt trong một phòng thử nghiệm Vrnhưng có biến thiên nhiều về độ tái lập giữa các phòng thử nghiệm VR. | |||||||||