ГОСТ 9.711-85 Единая система защиты от коррозии и старения. Материалы полимерные для изделий, работающих в условиях радиационного старения. Общие требования к выбору
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ЕДИНАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ И СТАРЕНИЯ
МАТЕРИАЛЫ ПОЛИМЕРНЫЕ
ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ, РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ
РАДИАЦИОННОГО СТАРЕНИЯ
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫБОРУ
ГОСТ 9.711-85
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Единая система защиты от коррозии и старения МАТЕРИАЛЫ ПОЛИМЕРНЫЕ ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ, Общие требования к выбору |
ГОСТ |
Дата введения 01.07.86
1 . Настоящий стандарт распространяется и полимерные материалы, предназначенные для изготовления изделий, работающих при воздействии ионизирующих излучений, и устанавливает общие требования к выбору материалов по стойкости к радиационному старению в условиях, установленных в ГОСТ 9.706-81 , на этапах разработки и производства изделий.
2 . Полимерные материалы в зависимости от назначения подразделяют на:
конструкционные - для изготовления конструкций изделий, воспринимающих силовую нагрузку;
электроизоляционные - для обеспечения изоляции арматуры токопроводящих частей электрооборудования, проводов и деталей, несущих электрический заряд;
теплоизоляционные - для защиты изделия или его отдельных частей от воздействия тепловых потоков;
уплотнительные - для обеспечения герметичности подвижных и неподвижных соединений узлов;
клеевые - для изготовления клеевых соединений отдельных частей изделия.
антифрикционные - для изготовления изделий или отдельных частей изделия, находящихся в непосредственном контакте и перемещающихся друг относительно друга;
оптические - для изготовления элементов оптических устройств;
ионообменные - для очистки жидких сред
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3 . Нормы стойкости материалов к радиационному старению в зависимости от назначения, характерных показателей старения и группы стойкости приведены в табл. 1 - 8 .
Нормы стойкости и характерные показатели старения полимерного материала многофункционального назначения должны соответствовать нормам и показателям, установленным для материалов каждого назначения.
Примечание . Норма стойкости характеризует предельно допустимое изменение показателя свойств материала в заданных условиях радиационного старения по отношению к исходному значению этого показателя необлученного материала.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
4 . Возможность применения полимерного материала для изделия, эксплуатирующегося в заданных условиях радиационного старения, устанавливают в соответствии с требованиями пп. 4.1 - 4.5 .
4.1 . Характеристику условий радиационного старения (вид и энергию излучения; мощность поглощенной дозы излучения; поглощенную дозу излучения; температуру, тип, концентрацию и давление среды), в которых предполагается эксплуатация изделий из полимерного материала, устанавливают в соответствии с требованиями ГОСТ 9.706-81 .
4.2 В зависимости от назначения изделия (см. табл. 1 - 5 ) или в соответствии с техническим заданием на его разработку устанавливают перечень показателей, характеризующих работоспособное состояние изделия в заданных условиях радиационного старения.
4.3 В соответствии с требованиями ГОСТ 9.706-81 проводят испытания материала в заданных условиях радиационного старения и в соответствии с табл. 1 - 5 устанавливают группу стойкости, которой удовлетворяет материал, исходя из того, что изменения заданных показателей после испытаний не должны выходить за пределы соответствующих норм стойкости для конкретной группы.
4.4 В зависимости от группы стойкости вычисляют возможные в заданных условиях значения показателей свойств материала ( N ) после радиационного старения по формуле
N = No , ( 1)
где No - исходное значение показателя необлученного материала, установленное в нормативно-технической документации (НТД) на соответствующий материал;
n - норма стойкости показателя по установленной для материала группе стойкости с учетом знака «плюс» или «минус».
Таблица 1
Конструкционные полимерные материалы
Наименование характерного показателя старения |
Метод контроля показателя |
Норма стойкости, %, для групп стойкости |
|||
I |
II |
III |
IV |
||
1. Прочность при разрыве (разрушающее напряжение при растяжении), МПа |
По ГОСТ 11262-80 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
2. Относительное удлинение при разрыве, % |
По ГОСТ 11262-80 |
±10 |
±25 |
От -50 до +100 |
От -75 до +300 |
3. Изгибающее напряжение в момент разрушения, МПа |
По ГОСТ 4648-71 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
4. Разрушающее напряжение при сжатии, МПа |
По ГОСТ 4651-82 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
5. Модуль упругости при растяжении, МПа |
По ГОСТ 9550-81 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
6. Ударная вязкость, кДж/м2 |
По ГОСТ 4647-80 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
7. Предел прочности при срезе, МПа |
По ГОСТ 17302-71 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
8. Средний коэффициент линейного теплового расширения К-1 в диапазоне температур от ( Tmax - 50) - Tmax |
По ГОСТ 15173-70 |
±10 |
±25 |
От -50 до +100 |
От -75 до +300 |
Примечания к табл. 1 - 8 : 1. Знаки у цифр означают: «-» - уменьшение значения показателя; «+» - увеличение значения показателя. 2. Tmax - максимальная температура эксплуатации материала. |
4.5 Вычисленные по формуле ( 1 ) значения показателей сравнивают с предельно допустимыми значениями, установленными в техническом задании на разрабатываемое изделие. Материал считают пригодным для применения, если вычисленные по формуле ( 1 ) значения заданных показателей не выходят за пределы соответствующих допустимых значений, установленных в техническом задании.
Если предельно допустимые значения показателей для разрабатываемого изделия не заданы, то по выявленной группе стойкости (см. п. 4.3) определяют минимально необходимый запас свойств по отношению к исходным значениям показателей, определяющий возможность применения полимерного материала в заданных условиях радиационного старения.
Таблица 2
Электроизоляционные полимерные материалы
Наименование характерного показателя старения |
Метод контроля показателя |
Норма стойкости, %, для групп стойкости |
|||
I |
II |
III |
IV |
||
1. Прочность при разрыве (разрушающее напряжение при растяжении), МПа |
По ГОСТ 11262-80 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
2. Относительное удлинение при разрыве, % |
По ГОСТ 11262-80 |
±10 |
±25 |
От -50 до +100 |
От -75 до +300 |
3. Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом м |
По ГОСТ 6433.2-71 |
-80 |
-90 |
-99 |
-99,9 |
4. Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом |
По ГОСТ 6433.2-71 |
-80 |
-90 |
-99 |
-99,9 |
5. Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте: |
|
|
|
|
|
103 Гц |
По ГОСТ 22372-77 |
+25 |
+ 100 |
+200 |
+400 |
106 Гц |
По ГОСТ 22372-77 |
+25 |
+75 |
+150 |
+300 |
1010 Гц |
По нормативно-технической документации на материалы |
+20 |
+30 |
+50 |
+100 |
6. Диэлектрическая проницаемость при частоте: |
|
|
|
|
|
103 Гц |
По ГОСТ 22372-77 |
±10 |
±15 |
±25 |
От -50 до +100 |
106 Гц |
По ГОСТ 22372-77 |
±10 |
±15 |
±30 |
От -50 до +100 |
1010 Гц |
По нормативно-технической документации на материалы |
±5 |
±10 |
±15 |
±20 |
7. Электрическая прочность, В/м |
По ГОСТ 6433.3-71 |
-20 |
-30 |
-50 |
-75 |
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Таблица 3
Теплоизоляционные полимерные материалы
Наименование характерного показателя старения |
Метод контроля показателя |
Норма стойкости, %, для групп стойкости |
|||
I |
II |
III |
IV |
||
1. Прочность при разрыве, МПа |
По ГОСТ 11262-80 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
2. Относительное удлинение при разрыве, % |
По ГОСТ 11262-80 |
±10 |
±25 |
От -50 до +100 |
От -75 до +300 |
3. Теплопроводность, Вт/(м К) |
По ГОСТ 23630.2-79 |
+10 |
+25 |
+50 |
+100 |
4. Удельная теплоемкость, Дж/(кг К) |
По ГОСТ 23630.1-79 |
-10 |
-20 |
-30 |
-50 |
5. Плотность, кг/м3 |
По ГОСТ 15139-69 |
±0,5 |
±1,0 |
±2 |
±5 |
6. Средний коэффициент линейного теплового расширения К-1 в диапазоне температур от ( Tmax - 50) - Tmax |
По ГОСТ 15173-70 |
±10 |
±25 |
От -50 до +100 |
От -75 до +300 |
(Измененная редакция, Изм. № 1).
5 . Материалы группы I при заданных условиях старения являются наиболее стойкими к воздействию ионизирующих излучений и их рекомендуют для применения в наиболее ответственных конструкциях. Материалы, для которых значения показателей ниже требований группы IV , не допускаются для применения в изделиях, эксплуатируемых в условиях радиационного старения.
Примечание . Электроизоляционные материалы, для которых электрические показатели ниже требований группы IV , могут применяться в изделиях, эксплуатируемых в условиях радиационного старения, по согласованию с заказчиком.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Таблица 4
Уплотнительные полимерные материалы
Наименование характерного показателя старения |
Метод контроля показателя |
Норма стойкости, %, для групп стойкости |
||||
I |
II |
III |
IV |
|||
1. Прочность при разрыве (разрушающее напряжение при растяжении), МПа |
По ГОСТ 11262-80 |
-20 |
-40 |
-60 |
-75 |
|
2. Относительное удлинение при разрыве, % |
По ГОСТ 11262-80 |
±20 |
От -40 до +70 |
От -50 до +100 |
От -75 до +300 |
|
3. Ударная вязкость, кДж/м2 |
По ГОСТ 4647-80 |
-20 |
-40 |
-60 |
-75 |
|
4. Напряжение сжатия при условной деформации сжатия 25 %, МПа |
По ГОСТ 4651-82 |
-20 |
-40 |
-60 |
-75 |
|
5. Твердость при вдавливании шарика, МПа |
По ГОСТ 4670-91 |
-20 |
-40 |
-60 |
-75 |
|
Примечание . Характерные показатели и нормы стойкости резин устанавливают по ГОСТ 9.706-81.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Таблица 5
Клеевые полимерные материалы
Наименование характерного показателя старения |
Метод контроля показателя |
Норма стойкости, %, для групп стойкости |
|||
I |
II |
III |
IV |
||
1. Прочность связи клеевого соединения при отрыве, МПа |
По нормативно-технической документации на клеи |
-20 |
-40 |
-60 |
-75 |
2. Прочность связи клеевого соединения при сдвиге, МПа |
То же |
-20 |
-40 |
-60 |
-75 |
3. Адгезионная прочность клеевого соединения при отрыве, МПа |
» |
-20 |
-40 |
-60 |
-75 |
4. Адгезионная прочность клеевого соединения при сдвиге, МПа |
По нормативно-технической документации на клеи |
-20 |
-40 |
-60 |
-75 |
5. Сопротивление расслаиванию, Н/м |
По ГОСТ 12172-74 |
-20 |
-40 |
-60 |
-75 |
(Измененная редакция (Изм. № 1).
Таблица 6
Антифрикционные полимерные материалы
Наименование характерного показателя старения |
Метод контроля показателя |
Норма стойкости, %, для групп стойкости |
|||
I |
II |
III |
IV |
||
1. Разрушающее напряжение при сжатии, МПа |
По ГОСТ 4651-82 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
2. Средний коэффициент линейного теплового расширения, К-1 в диапазоне температур ( Tmax - 50) до Tmax |
По ГОСТ 15173-70 |
±10 |
±25 |
От -50 до +100 |
От -75 до +300 |
Таблица 7
Оптические полимерные материалы (за исключением защитных покрытий)
Наименование характерного показателя старения |
Метод контроля показателя |
Норма стойкости, %, для групп стойкости |
|||
I |
II |
III |
IV |
||
1. Прочность при разрыве, МПа |
По ГОСТ 11262-80 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
2. Коэффициент пропускания в области чувствительности глаза (400 < l < 770) нм |
По ГОСТ 15875-80 |
-10 |
-20 |
-30 |
-50 |
3. Коэффициент отражения |
По нормативно-технической документации на материал |
-10 |
-20 |
-30 |
-50 |
4. Средний коэффициент линейного теплового расширения, К-1 в диапазоне температур ( Tmax - 50) до Tmax |
По ГОСТ 15173-70 |
±10 |
±25 |
От -50 |
От -75 |
5. Ударная вязкость, кДж/м |
По ГОСТ 4647-80 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
Таблица 8
Ионообменные полимерные материалы
Наименование характерного показателя старения |
Метод контроля показателя |
Норма стойкости, %, для групп стойкости |
|||
I |
II |
III |
IV |
||
1. Полная статическая обменная емкость, мг экв/см3 |
По ГОСТ 20255.1-89 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
2. Динамическая обменная емкость, мг экв/м3 |
По ГОСТ 20255.2-89 |
-10 |
-25 |
-50 |
-75 |
Табл. 6 - 8 (Введены дополнительно, Изм. № 1).
6 . Пример установления возможности применения полимерного материала конкретной марки в заданных условиях радиационного старения приведен в справочном приложении 1 .
7 . Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения приведены в справочном приложении 2 .
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
ПРИМЕРЫ УСТАНОВЛЕНИЯ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
1 Пример 1
Требуется установить возможность применения высокопрочного конструкционного стеклопластика: прессовочных материалов на основе фенолоформальдегидной смолы АГ-4С по ГОСТ 20437-75 или эпоксидной смолы 27-63С для изделия, эксплуатируемого в условиях радиационного старения в вакууме при температуре от минус 50 до плюс 50 °С и максимальной поглощенной дозе 106 Гр. Для изделия, работающего в заданных условиях, предельно допустимые значения показателей должны составлять:
разрушающее напряжение при растяжении ( s р.р ) - не менее 200 МПа;
изгибающее напряжение в момент разрушения ( s f ) - не менее 200 МПа;
ударная вязкость (а) - не менее 100 кДж/м2.
2 . По НТД на материал устанавливают исходные значения показателей необлученных стеклопластиков:
для стеклопластика АГ-4С
s р.р - не менее 539 МПа, s f - не менее 441 МПа,
a - не менее 245 кДж/м2,
для стеклопластика 27-63С
s р.р - не менее 900 МПа, s f - не менее 700 МПа,
а - не менее 600 кДж/м2.
3 . По ГОСТ 9.706-81 в заданных условиях старения проводят испытания стеклопластиков и определяют изменение заданных показателей:
для стеклопластика АГ-4С
значение s р.р уменьшилось на 14 %, s f - на 24 %, а - на 17 %;
для стеклопластика 27-63С
значение s р.р уменьшилось на 10 %, s f - на 53 %, а - на 11 %.
4 . По результатам испытаний в соответствии с табл. 1 настоящего стандарта стеклопластик АГ-4С соответствует группе стойкости II ; стеклопластик 27-63С - группе стойкости IV .
5 . Возможные значения показателей свойств стеклопластиков после радиационного старения в заданных условиях с учетом выявленной группы стойкости вычисляют по формуле ( 1 ) настоящего стандарта:
для стеклопластика АГ-4С
s р.р = 539 - 0,25 × 539 = 405 МПа,
s f = 441 - 0,25 × 441 =331 МПа,
а = 245 - 0,25 × 245 = 183,5 кДж/м2;
для стеклопластика 27-63С
s р.р = 900 - 0,75 × 900 = 225 МПа,
s f = 700 - 0,75 × 700 = 175 МПа,
а = 600 - 0,75 × 600 = 150 кДж/м2.
6 . Вычисленные значения s р.р , s f , а сравнивают с заданными предельно допустимыми значениями показателей для изделий, указанными в п. 1 .
Вывод. Стеклопластик 27-63С не следует использовать в изделии, работающем в заданных условиях радиационного старения, так как значение изгибающего напряжения в момент разрушения ниже допустимого. Стеклопластик АГ-4С в данном изделии и в заданных условиях эксплуатации может быть использован.
Пример 2
1 . Требуется установить возможность применения полиэтилентерефталатной пленки материала ПНЛ по ТУ 6-05-221-76 в качестве электроизоляционного материала в условиях радиационного старения на воздухе при температуре 20 °С и максимальной поглощенной дозе 106 Гр. В качестве характерных показателей старения установлены:
прочность при разрыве ( s р.р );
относительное удлинение при разрыве ( e рр );
удельное объемное электрическое сопротивление ( r v );
тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 103 Гц ( tg d );
диэлектрическая проницаемость при частоте 103 Гц ( e );
электрическая прочность (Епр).
Предельно допустимые значения показателей после старения пленки не заданы.
2 . По ГОСТ 9.706-81 в заданных условиях старения проводят испытания и определяют изменения заданных показателей:
значение s р.р уменьшилось на 15 %, e рр - на 48 %,
Епр - на 12 %; значение e осталось без изменений,
значение tg d уменьшилось на 15 %, значение r v увеличилось на 32 %.
3 . По результатам испытаний в соответствии с табл. 2 настоящего стандарта устанавливают группу стойкости исследуемого материала.
Изменения показателей r v , tg d , e и Епр - соответствуют группе I , s р.р - II , e рр - III . Следовательно, пленка ПНЛ-3 может быть использована в качестве электроизоляционного материала в заданных условиях радиационного старения по группе стойкости III .
Это означает, что запас свойств для значений показателей, указанных в технических условиях на пленку, должен обеспечивать допустимые отклонения от этих значений не ниже указанных в группе стойкости III табл. 2.
4 . Предельно допустимые значения показателей в указанных условиях вычисляют по формуле ( 1 ) настоящего стандарта.
Для s р.р :
s р.р = s р.р0 - × s р.р0 = 0,5 s р.р0 ;
для e рр :
от e р.р = e р.р0 - × e р.р0 = 0,5 e р.р0 ;
до e р.р = e р.р0 + × e р.р0 = 2 e р.р0 ;
для r v :
r v = r v 0 - × r v 0 = 0,01 r v 0 ;
для tg d :
tg d = tg d 0 + × tg d 0 = 2 tg d 0 ;
для e
от e = e 0 - × e 0 = 0,80 e 0 ;
до e = e 0 + × e 0 = 1,20 e 0 ;
для Епр:
Епр = Епр 0 - × Епр 0 = 0,5 Епр 0 .
(Измененная редакция, Изм. № 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ, И ИХ ПОЯСНЕНИЯ
Термин |
Пояснение |
Радиационное старение |
По ГОСТ 9.710-84 |
Ионизирующее излучение |
По ГОСТ 15484-81 |
Характерный показатель старения |
По ГОСТ 9.710-84 |
Предельно допустимое изменение характерного показателя старения материала |
Максимальное изменение показателя свойств материала, при котором сохраняется пригодность для использования материала по назначению в пределах установленной группы стойкости |
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1 . РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической и нефтеперерабатывающей промышленности СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
С.Э. Вайсберг, д-р хим. наук; Б.А. Брискман, канд. техн. наук; В.К. Милинчук, д-р хим. наук; В.П. Сичкарь, канд. хим. наук; В.К. Матвеев, канд. хим. наук; Э.Р. Клиншпонт, канд. хим. наук; Е.Н Табалин, Л.П. Котова, О.Н. Якунина, Л.Б. Красько
2 . УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ ПОСТАНОВЛЕНИЕМ Государственного комитета СССР по стандартам от 27 февраля 1985 г. № 426
3 . ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4 . ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта, приложения, таблицы |
ГОСТ 9.706-81 |
1 , 4.1 , 4.3 , таблица 4 , приложение 1 |
ГОСТ 9.710-84 |
Приложение 2 |
ГОСТ 4647-80 |
Таблицы 1 , 4 |
ГОСТ 4670-91 |
Таблица 4 |
ГОСТ 4648-71 |
Таблица 1 |
ГОСТ 465 1-82 |
Таблицы 1 , 4 , 6 |
ГОСТ 6433.2-71 |
Таблицы 2 , 5 |
ГОСТ 6433.3-71 |
» |
ГОСТ 9550-81 |
Таблица 1 |
ГОСТ 11012-69 |
Таблица 6 |
5 . Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР № 1914 от 11.12.91
6 . Переиздание (март 1996 г.) с Изменением № 1, утвержденным в январе 1991 г. (ИУС 3-92)
СОДЕРЖАНИЕ
Приложение 1 Примеры установления возможности применения полимерных материалов . 5 Приложение 2 Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения . 8 |