ГОСТ Р 53293-2009 — Идентификация методами термического анализа ‣ FireFinder

ГОСТ Р 53293-2009 — Идентификация методами термического анализа

28.11.2024
69
Показать все документы
  • Ширина лестницы
  • МГН
  • Естественное проветривание
  • Количество выходов

Справка

ГОСТ Р 53293-2009. Национальный стандарт Российской Федерации. Пожарная опасность веществ и материалов. Материалы, вещества и средства огнезащиты. Идентификация методами термического анализа
Fire hazard of substances and materials. Materials, substances and fire protective means. Identification by thermal analysis methods
Документ введен в действие с 01.05.2009 года с правом досрочного применения (Приказ Ростехрегулирования от 18.02.2009 N 69-ст)
Проверка актуальности — 11.11.2024

ОКС 13.220.40

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН ФГУ ВНИИПО МЧС России

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 274 "Пожарная безопасность"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 февраля 2009 г. N 69-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

1 Область применения

Настоящий стандарт является нормативным документом по пожарной безопасности в области стандартизации и распространяется на вещества, материалы, применяемые в строительстве, энергетике, текстильные материалы (далее по тексту — вещества (материалы)), а также на средства огнезащиты.

Стандарт устанавливает порядок и методы проведения термического анализа и последующей аналитической идентификации веществ (материалов) и средств огнезащиты в целях выявления соответствия определенным требованиям.

Стандарт предназначен для применения при испытаниях веществ (материалов) на пожарную опасность, определении огнезащитных свойств составов и пропиток, установлении соответствия и инспекционном контроле продукции, изготавливаемой предприятиями, юридическими и физическими лицами независимо от форм собственности и ведомственной подчиненности, а также продукции, произведенной за рубежом и ввезенной в Российскую Федерацию.

Стандарт может быть использован при экспертизе пожаров и других видах экспертной оценки.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 9.715-86 Единая система защиты от коррозии и старения. Материалы полимерные. Методы испытаний на стойкость к воздействию температуры

ГОСТ 9980.2-86 Материалы лакокрасочные. Отбор проб для испытаний

ГОСТ 18276.0-88 Покрытия и изделия ковровые машинного способа производства. Метод отбора проб

ГОСТ 29127-91 (ИСО 7111-87) Пластмассы. Термогравиметрический анализ полимеров. Метод сканирования по температуре

ГОСТ Р ИСО 5725-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения

ГОСТ Р 52361-2005 Контроль объекта аналитический. Термины и определения.

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 идентификация продукции: Установление соответствия конкретной продукции образцу и (или) ее описанию.
[ГОСТ Р 51293-99, раздел 2]
3.2 аналитическая идентификация: Отнесение объекта аналитического контроля или его компонентов к конкретному веществу, материалу, классу веществ или материалов.
[ГОСТ Р 52361-2005, раздел 2, пункт 39]

3.3 аналитический контроль: По ГОСТ Р 52361.

3.4 проба вещества (материала): Часть вещества (материала) объекта аналитического контроля, отобранная для анализа и/или исследования его структуры, и/или определения свойств, отражающая его химический состав и/или структуру, и/или свойства.
[ГОСТ Р 52361-2005, раздел 2, пункт 8]

3.5 кривая нагревания: Запись температуры вещества (образца), помещенного в среду, нагреваемую с регулируемой скоростью, в зависимости от времени.

3.6 термический анализ; ТА: Группа методов анализа вещества (материала), объединяющая термогравиметрию, дифференциально-термический анализ, дифференциально-сканирующую калориметрию и ряд других методов.

3.7 термогравиметрия; ТГ: Метод термического анализа, при котором регистрируется изменение массы образца в зависимости от температуры или времени при нагревании в заданной среде с регулируемой скоростью.

3.8 термогравиметрия по производной: Метод, позволяющий получить первую или вторую производную термогравиметрической кривой по времени или температуре.

3.9 дифференциально-термический анализ; ДТА: Метод, позволяющий регистрировать разность температур исследуемого вещества и вещества, используемого в качестве эталона, в зависимости от температуры или времени.

3.10 дифференциально-сканирующая калориметрия; ДСК: Метод, позволяющий регистрировать энергию, необходимую для выравнивания температур исследуемого вещества и вещества, используемого в качестве эталона, в зависимости от температуры или времени.

3.11 степень превращения: Количество прореагировавшего вещества; применительно к ТГ — величина, связанная с начальным , конечным значениями массы образца и его массой в данный момент времени соотношением

.

Примечание — — безразмерная величина, меняется от 0 до 1.

3.12 экстраполированная точка начала или окончания процесса: Точка пересечения касательной, проведенной в точке наибольшего наклона, с экстраполированной базовой линией.

3.13 температура начала разложения: По ГОСТ 29127.

3.14 значимые идентификационные характеристики термического анализа (критерии идентификации): Характеристики термоаналитических кривых, по которым устанавливается идентичность веществ (материалов) и средств огнезащиты.

3.15 качественные идентификационные характеристики термического анализа: Характеристики ТА-кривых, которые дополняют информацию о процессе разложения.

3.16 холостой опыт: Проведение процедуры анализа вещества, материала объекта аналитического контроля без аналитической пробы или с холостой пробой.
[ГОСТ 52361-2005, раздел 2, пункт 31]

4 Методы идентификации

4.1 Идентификация проводится с использованием:

— технической документации;

— визуального метода;

— инструментального метода.

4.2 Идентификация с использованием технической документации проводится на основании представленных сопроводительных документов. Сопроводительные документы должны содержать наименование вещества (материала), данные об изготовителе, показатели назначения и другие основные показатели, принадлежность к определенной партии и иные характеристики.

4.3 Визуальный метод основан на восприятии внешнего вида объекта с помощью зрения. Внешний вид является комплексным показателем, который включает в себя форму, цвет (окраску), состояние поверхности, целостность.

4.4 В качестве инструментального метода идентификации используется термический анализ, включающий в себя методы:

— термогравиметрический (ТГ);

— термогравиметрический по производной (ДТГ);

— дифференциально-термический анализ (ДТА) или дифференциально-сканирующую калориметрию (ДСК).

4.5 Идентификация с применением методов термического анализа проводится в два этапа:

— первый этап — получение идентификационных термоаналитических характеристик в результате проведения испытаний с использованием статистических методов обработки и вычисления средних величин и дисперсий;

— второй этап — установление идентичности (тождественности) испытываемого объекта идентификатору <*> на основе сравнения дисперсий и средних величин значимых характеристик термического анализа с использованием статистических критериев: Фишера (F) и t-критерия.

<*> Идентификатор — объект, впервые прошедший термоаналитические испытания и получивший идентификационные характеристики (опорное значение по ГОСТ Р ИСО 5725, часть 1, пункт 3.5).

5 Подготовка к испытаниям и их проведение

5.1 Образцы для проведения испытаний отбираются согласно соответствующим стандартам или техническим условиям (например, для лакокрасочных материалов — по ГОСТ 9980.2, для ковровых покрытий и изделий — по ГОСТ 18276.0).

Примечание — Погрешность отбора проб вещества (материала) или средства огнезащиты включает в себя (по ГОСТ Р 52361): погрешность, обусловленную неоднородностью объекта идентификации; погрешность результатов сопутствующих измерений; погрешность, обусловленную изменением состава и/или структуры, и/или свойств пробы в процессе отбора проб и др.

5.2 Приготовление навесок из образцов объектов непосредственно для испытаний проводится с учетом физических свойств веществ (материалов): теплопроводности, теплоемкости, плотности упаковки частиц образца, размеров включенных частиц и т.п.

Примечания

1 Если образец представляет собой гетерогенную смесь разнородных материалов, компоненты которых распределены во всем объеме случайно, то приготовление навески для испытаний проводят, исходя из опыта сохранения представительности, которая в процессе получения идентификационных характеристик оценивается статистически по нескольким параллельным испытаниям.

2 При приготовлении навески образца указанных выше материалов проводят усреднение пробы, т.е. зернистость и объем ее уменьшают размельчением и последующим делением общего объема пробы на части.

3 Для материалов, состоящих из нескольких частей, например, ковровых покрытий или многослойных материалов, используют метод стратификации, т.е. разделение продуктов на однородные части и последующее испытание каждой с проведением параллельных испытаний по ГОСТ Р 52361.

5.3 Масса, форма и размер навески образцов для испытаний выбираются в зависимости от типа используемого прибора, при этом указанные характеристики образцов фиксируются в протоколе в соответствии с приложением А.

5.4 Рекомендуемые характеристики навесок для некоторых видов веществ (материалов):

— однородные композиционные вещества (материалы) и огнезащитные составы — масса от 1 до 20 мг, толщина от 0,2 до 2 мм, форма — пластина, диск, кольцо;

— ворс ковровых покрытий, нити, волокна — масса от 1 до 20 мг, при этом рекомендуется использование специальных капсул и других приспособлений для удерживания навесок образцов от расползания;

— вспучивающиеся огнезащитные покрытия — в форме диска (пластины, кольца) толщиной от 0,2 до 1 мм и массой от 3 до 20 мг, при этом необходимо учитывать увеличение объема образца во время испытаний и не допускать перелива образца из тигля;

— древесина сосны, обработанная пропиточным составом, — в форме пластины, диска, мелкой стружки, слой с поверхности толщиной от 0,5 до 1 мм.

5.5 Перед испытаниями проводят калибровку прибора на стандартных образцах, прилагаемых к данному типу приборов, в соответствии со стандартами [1 — 6].

Примечание — Требования к приборам термического анализа — в соответствии с приложением Б.

5.6 Стандартные образцы выбираются для каждого метода термического анализа с учетом рекомендаций ГОСТ 9.715, ИСО 11357 [1] и ИСО 11358 [2].

5.7 Погрешность результатов калибровки должна соответствовать параметрам, указанным в инструкции для конкретного типа прибора термического анализа.

5.8 Перед испытаниями должны быть изучены возможные источники систематических погрешностей и учтено их влияние (например, дрейф базисной линии во времени при проведении холостого опыта).

Для этого проводят предварительные испытания и определяют их оптимальные условия: скорость нагревания, массу и форму навески, с учетом приведенных выше рекомендаций. При этом в параллельных испытаниях следует учесть факторы, влияющие на характер термоаналитических кривых (например, вспучивание, расслоение или резкое изменение размеров навески образца в процессе нагревания и т.п.).

5.9 Нагревание образца проводится в динамической окислительной (воздух) или инертной (для коксующихся материалов и средств огнезащиты на органической основе) атмосфере газа. В необходимых случаях, когда требуется повысить сходимость данных, используется переменная динамическая инертная атмосфера газа (азот, аргон) со сменой ее при определенной температуре на окислительную. Смена атмосферы в процессе нагревания проводится также в целях определения коксового и зольного остатков вещества.

Примечания

1 Испытания образцов веществ (материалов), разлагающихся с высокими скоростями потери массы (например, полипропилен, полистирол, полиэтилен и т.п.), проводятся в инертной атмосфере.

2 Температура смены атмосферы определяется для каждого материала индивидуально.

3 Скорость газа во время испытаний от 50 до 100 см3/мин.

4 Требования к газу по ГОСТ 29127 (например, азот особой чистоты — по ГОСТ 9293 с изм. 1, 2, 3).

5.10 Количество проводимых параллельных испытаний и используемые методы термического анализа определяются с учетом специфики исследуемого объекта (состава, однородности и т.п.).

5.11 Рекомендуемое количество параллельных испытаний n от трех до пяти, но не менее трех.

Примечание — В особых случаях допускается проведение двух параллельных испытаний. Особым случаем считают многократные параллельные испытания одних и тех же или однотипных образцов, для которых методически определены форма, масса навески, погрешность, зависящие от структуры образца и других параметров.

5.12 Рекомендуемые основные условия проведения весовых испытаний:

— начальная температура — от 25 °C до 30 °C или температура окружающей среды;

— скорость нагревания — 5, 10, 20 °C/мин;

— атмосфера — инертный газ или воздух с расходом от 50 до 150 мл/мин (рекомендуемая температура переключения газа для полимерных материалов от 500 °C до 650 °C, для огнезащитных красок и термостойких материалов от 750 °C до 850 °C);

— конечная температура — по окончании процесса деструкции (для большинства объектов идентификации не превышает диапазон от 900 °C до 1000 °C).

Примечание — Для получения качественных идентификационных характеристик допускается проведение испытаний в атмосфере воздуха.

5.13 Характеристики термического анализа

5.13.1 Все характеристики ТА, полученные в результате испытаний, разделяют на значимые и качественные.

5.13.2 Значимые идентификационные характеристики ТА:

а) значения температуры, °C, при фиксированных потерях массы (например, 5, 10, 20, 30, 50%), которые определяются по ТГ-кривым, приведенным на рисунке В.1 (приложение В), для веществ (материалов) и огнезащитных покрытий на полимерной основе.

При определении значений температуры диапазон суммарной потери массы материала разбивается не менее чем на четыре значения. Например, для материалов с потерей массы, не превышающей 10%, фиксируются температуры при 1, 2, 3, 4, 5%;

б) потеря массы , %, при фиксированных значениях температуры (например, 100, 150, 200, 250, 300 °C и т.д.), определяемая по ТГ-кривым, приведенным на рисунке В.2 (приложение В);

в) значения температуры при максимумах скорости потери массы, определяемые по ДТГ-кривым (см. рисунок В.3 приложения В);

г) скорость потери массы, %/мин, или амплитуда максимумов (ДТГ-максимум), определяемые по ДТГ-кривым, приведенным на рисунке В.3 (приложение В);

д) коксовый остаток, %, который определяется по окончании процесса пиролиза в инертной атмосфере или при фиксированной температуре по ТГ-кривым, приведенным на рисунке В.4 (приложение В);

е) зольный остаток, %, который определяется по окончании процесса термоокисления при фиксированной температуре по ТГ-кривым, приведенным на рисунке В.4 (приложение В);

ж) значения температуры плавления и соответствующие им тепловые эффекты, Дж/г, определяемые по ДСК (ДТА)-кривым (см. рисунок В.5 приложения В).

5.13.3 Качественные характеристики ТА:

а) интервалы температур, внутри которых происходят процессы деструкции по ТГ- и ДТГ-кривым, или тепловых эффектов по ДТА (ДСК)-кривым;

б) экстраполированные значения температуры начала и окончания протекания термоаналитических эффектов (см. рисунок В.3 приложения В);

в) тепловые эффекты в абсолютных единицах, Дж/г, по ДСК-кривым или в относительных единицах, °C·мин/мг, по ДТА-кривым.

6 Обработка результатов испытаний

6.1 В результате термоаналитических испытаний получают соответствующие графические зависимости, которые обрабатываются по схемам, приведенным на рисунках В.1 — В.6 (см. приложение В). При этом характеристики ТА, определяемые по а), б) и г) 5.13.2, рекомендуется приводить к безразмерному виду с использованием степени превращения , которая изменяется в пределах (см. рисунок В.6 приложения В), и скорости превращения (см. рисунок А.2.1 приложения А)

. (1)

Обработка графических зависимостей проводится с использованием соответствующего программного обеспечения приборов термического анализа.

6.2 В результате обработки графических зависимостей для каждой нормированной точки и нескольких параллельных испытаний определяют:

— среднее арифметическое по формуле

, (2)

где — оценка значимой характеристики термического анализа;

— отклонения d от среднего арифметического значения по формулам:

; (3)

— квадраты этих отклонений по формулам:

; (4)

— среднеквадратическое отклонение повторяемости (сходимости) результатов измерений S для каждой точки по формуле

. (5)

6.3 Результаты обработки заносят в протокол испытаний, в котором указывают дату и время испытаний, приводят информацию о материале, заказчике (производителе) и другие сведения в соответствии с приложением А.

7 Установление идентичности образцов

7.1 Идентификация двух испытанных объектов (идентификатора и поступившего повторно на испытания объекта) проводится на основе сравнения следующих критериев идентификации:

— количества ДТГ-максимумов на соответствующих кривых;

— всех значимых характеристик, определенных в разделе 6.

7.2 В этих целях повторно поступивший материал проходит испытания и проводится обработка результатов согласно разделам 5, 6 настоящего стандарта.

7.3 Результаты испытаний сравниваются с аналогичными результатами, полученными для идентификатора. Сравнению подлежат характеристики ТА, полученные на приборах одного класса и при одинаковых условиях эксперимента: массе, форме и размере образцов; форме, размере и материале тигля; виде газа динамической атмосферы и расходе газа; скорости нагревания и др.

7.4 Сравнение результатов проводится по следующей схеме:

7.4.1 Вычисляются дисперсии для каждой значимой точки по формуле

. (6)

7.4.2 Выясняется причастность сравниваемых дисперсий одной и той же генеральной совокупности (проверка нуль-гипотезы, т.е. ) на основании сравнения критериев Фишера (F-критерий) — экспериментального и теоретического с использованием следующего неравенства:

, (7)

где ;

— дисперсии нормированных точек идентификатора и идентифицируемого (повторно поступившего на испытания) материала; при этом в числитель всегда ставится большая дисперсия, т.е. ;

выбирается по таблице 1 в зависимости от уровня значимости и числа степеней свободы и ( для числителя и для знаменателя);

P — доверительная вероятность (рекомендуется принимать равной 0,95 в соответствии с таблицей 1).

Таблица 1

F-критерий в зависимости от числа степеней свободы и  (при вероятности 0,95)

f2
f1 = 1
f1 = 2
f1 = 3
f1 = 4
f1 = 5
f1 = 6
1
161
200
216
225
230
234
2
8,51
19,00
19,16
19,25
19,30
19,34
3
10,13
9,55
9,28
9,12
9,01
8,94
4
7,71
6,94
6,59
6,39
6,26
6,16
5
6,61
5,79
5,41
5,19
5,05
4,95
6
5,99
5,14
4,76
4,53
4,39
4,28

7.5 Если для каждой значимой характеристики неравенство (7) выполняется, то нуль-гипотеза подтверждается. В этом случае случайные ошибки обеих серий испытаний близки по величине и не вызваны влиянием на них состава материалов. В противном случае () делается вывод о том, что материалы не идентичны, проводятся уточняющие расчеты или дополнительные испытания для выявления причин обнаруженных отклонений.

7.6 В случае выполнения неравенства (7) для каждой значимой характеристики проводится сравнение двух средних с помощью t-критериев ( и ) в следующем порядке:

— для каждой значимой точки определяется усредненная дисперсия по формуле

, (8)

где — количество испытаний идентификатора;

— количество испытаний сравниваемого материала;

— вычисляется по формуле

. (9)

7.6.1 Если найденное значение по абсолютной величине окажется меньше :

, (10)

где определяется по таблице 2 при заданных уровне значимости () и числе степеней свободы объединенной выборки (), то нуль-гипотеза принимается и сравнение средних для каждой нормированной характеристики не дает значимого расхождения.

Таблица 2

t-критерий в зависимости от вероятности и числа степеней свободы

Число степеней свободы f
Вероятность P
0,90
0,95
0,98
0,99
2
2,92
4,30
6,97
9,93
3
2,35
3,18
4,54
5,84
4
2,13
2,78
3,75
4,60
5
2,01
2,57
3,37
4,03
6
1,94
2,45
3,14
3,71
7
1,89
2,36
3,00
3,50
8
1,86
2,31
2,90
3,36
9
1,83
2,26
2,82
3,25

7.6.2 Если при соответствующих значениях и f (см. таблицу 2) найденное значение по абсолютной величине окажется больше (), то нуль-гипотеза отвергается и значения средних для каждой характеристики ТА имеют значимые расхождения. Выясняются причины полученных расхождений.

7.7 Сравниваемые образцы материалов считаются идентичными по результатам термического анализа на основании следующих заключений:

— совпадает количество основных (значимых) ДТГ-максимумов;

— значимые характеристики ТА удовлетворяют неравенствам (7) и (10) (см. 7.4 — 7.6).

7.8 На основании проведенных испытаний составляется протокол в соответствии с приложением А.

7.9 Протокол испытаний должен содержать:

а) параметры проведения съемки, которые включают в себя:

— тип используемого прибора;

— тип устройства для измерения температуры;

— массу образца;

— форму и размер образца;

— скорость нагревания;

— вид и расход газа используемой динамической атмосферы;

— тип тигля и дополнительного контейнера для образца;

— для автоматизированных приборов — скорость съема информации;

б) информацию об образце материала (ГОСТ, ТУ и т.п.);

в) номер аттестата на термоаналитическое оборудование и срок его действия;

г) результаты расчетов характеристик в соответствии с разделом 6.

7.10 Отчет о проведении идентификации должен содержать результаты и выводы по использованным методам идентификации (см. 4.2 — 4.4).

7.11 При положительном результате испытаний в выводах указывается, что материалы являются идентичными.

7.12 При отрицательном результате испытаний и невыполнении требования 7.6.1 в отчете приводятся соответствующие выводы, на основе которых проводятся корректирующие мероприятия.

7.13 Отчет заверяется подписями исполнителей, выполнивших работу по идентификации.

Приложение А

(обязательное)

ПРОТОКОЛЫ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ОБРАЗЦОВ

Образец протокола А.1

ПРОТОКОЛ N ____ от "___" _____________ 20___ г

результатов термического анализа материалов

А.1.1 Изготовитель _______________________________________________________

А.1.2 Наименование материала (ТУ, ГОСТ) __________________________________

А.1.3 Дата поступления образца на испытания ______________________________

А.1.4 Дата проведения испытаний __________________________________________

А.1.5 Аппаратура термического анализа ____________________________________

А.1.6 Аттестат N ____ действителен до "___" ______________ 20___ г

А.1.7 Условия проведения испытаний: таблица А.1.1

Таблица А.1.1

Условия испытаний
Используемый метод (модуль)
ТГ
ДСК (ДТА)
Термопара (материал, диаметр провода)
Тигель (материал, объем)
Масса образца, мг
Форма образца
Атмосфера
Расход газа, мл/мин
Скорость нагрева, °C/мин
Конечная температура нагрева, °C

А.1.8 Результаты испытаний: таблица А.1.2, рисунок А.1.1 (наименование файлов данных)

Таблица А.1.2

Потеря массы , %, при температуре, °C
Коксовый остаток, %, при T, °C
Зольный остаток, %, при T, °C
S
Температура, °C, при потере массы
T5%
T10%
T20%
T50%
Tср
S
Характеристика максимумов ДТГ-пиков в температурном интервале
(температура максимума Tmax, °C/максимальная скорость потери массы Amax, %/мин-1)
Интервал, °C
Tmax ср/Amax ср
S/S
Температуры максимумов ДСК (ДТА)-пиков, °C
Tmax ср
S

Исполнитель /Ф.И.О./

Начальник /Ф.И.О./

1 — ТГ-кривая (потеря массы);
2 — ДТГ-кривая (скорость потери массы);
3 — температура (скорость нагревания — 20 °C/мин)
Рисунок А.1.1 — Характерные термоаналитические кривые образца материала

Образец протокола А.2

ПРОТОКОЛ N ____ от "___" _____________ 20___ г

результатов термического анализа материалов

А.2.1 Изготовитель _______________________________________________________

А.2.2 Наименование материала (ТУ, ГОСТ) __________________________________

А.2.3 Дата поступления образца на испытания ______________________________

А.2.4 Дата проведения испытаний __________________________________________

А.2.5 Аппаратура термического анализа ____________________________________

А.2.6 Аттестат N ___ действителен до "___" _______________ 20___ г

А.2.7 Условия проведения испытаний: таблица А.2.1

Таблица А.2.1

Условия испытаний
Используемый метод (модуль)
Термопара (материал, диаметр провода)
Тигель (материал, объем)
Масса образца, мг
Форма образца
Атмосфера
Расход газа, мл/мин
Скорость нагрева, °C/мин
Конечная температура нагрева, °C

А.2.8 Результаты испытаний: таблица А.2.2, рисунок А.2.1 (наименование файлов данных)

Таблица А.2.2

Степень превращения при температуре, °C
T
100
200
300
400
500
600
S
Температура, °C, при степени превращения 
Tmax ср, °C
S
Характеристика максимумов скорости превращения
Tmax, °C/, 1/мин
S

Исполнитель: /Ф.И.О./

Начальник: /Ф.И.О./

1 — степень превращения ; 2 — скорость превращения 
Рисунок А.2.1 — Характерные термоаналитические кривые образца материала

Приложение Б

(обязательное)

ТРЕБОВАНИЯ К ПРИБОРАМ, ПРИМЕНЯЕМЫМ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ

Б.1 Для проведения идентификации методами термического анализа применяют приборы, внесенные в Госреестр средств измерений и имеющие Сертификат об утверждении типа средств измерений, а также действующее Свидетельство о поверке.

Б.2 Для идентификации применяют автоматизированные приборы термического анализа, имеющие соответствующее программное обеспечение для обработки результатов, следующих типов:

— модульные, в которых каждому методу соответствует один прибор (например, только ТГ или только ДТА);

— совмещенные, в которых разные методы (ТГ, ДТА или ДСК) реализуются одним прибором;

— с горизонтальным или вертикальным размещением реакционных камер и механизмов весов;

— одно- или двухчашечные.

Б.3 Программное обеспечение должно позволять получать автоматическое представление измеряемого сигнала (ТГ, ДТА или ДСК) в виде зависимости "сигнал — температура" или "сигнал — время".

Б.4 Требования к термовесовым устройствам:

— взвешивание образца должно проводиться с точностью +/- 0,1 мг или выше;

— температурный диапазон нагревания — не менее 1000 °C;

— погрешность измерения температуры — не более 2 °C;

— скорость нагревания — от 5 °C/мин до 20 °C/мин;

— возможность осуществлять контроль атмосферы на входе в реакционную камеру и на выходе из нее;

— возможность устанавливать расход продувочного газа с регулировкой +/- 10%.

Б.5 Требования к дифференциальным сканирующим калориметрам:

— обеспечение возможности работать с постоянными скоростями нагрева в диапазоне от 1 °C/мин до 20 °C/мин;

— погрешность измерения температуры не более 1 °C;

— чувствительность не хуже 10 мкВт;

— динамическая атмосфера с возможностью устанавливать скорость потока продувочного газа с регулировкой +/- 10%;

— температурный диапазон нагревания не менее 500 °C.

Б.6 Требования к дифференциально-термическим анализаторам:

— обеспечение возможности работать с постоянными скоростями нагревания в диапазоне от 5 °C/мин до 20 °C/мин;

— погрешность измерения температуры — не более 2,5 °C;

— чувствительность не хуже 0,1 мВ;

— динамическая атмосфера с возможностью устанавливать скорость потока продувочного газа с регулировкой +/- 10%;

— температурный диапазон нагревания не менее 1000 °C.

Приложение В

(рекомендуемое)

СХЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

1 — ТГ-кривая (потеря массы); 2 — температура;
3 — характерные точки ТГ-кривой;
4 — температура при потере 10% и 50% массы
Рисунок В.1 — Схема определения характерных значений температуры при фиксированных значениях потери массы (в координатах «потеря массы — время»)

1 — ТГ-кривая (потеря массы); 2 — температура;
3 — характерные точки ТГ-кривой;
4 — потеря массы при 300 °C и 400 °C
Рисунок В.2 — Схема определения характерных значений потери массы при фиксированных значениях температуры (в координатах «потеря массы — время»)

1 — ТГ-кривая; 2 — ДТГ-кривая; 3 — экстраполированная температура начала процесса по ТГ-кривой; 4 — экстраполированные температуры начала и окончания процесса по ДТГ-кривой; 5 — экстраполированная температура максимума по ДТГ-кривой; 6 — амплитуда скорости потери массы по ДТГ-кривой
Рисунок В.3 — Схема определения экстраполированных температур (3, 4, 5) по ТГ(1) и ДТГ(2)-кривым

1 — ТГ-кривая; 2 — ДТГ-кривая; 3 — коксовый остаток при 750 °C; 4 — зольный остаток при 900 °C
Рисунок В.4 — Схема определения коксового и зольного остатков по термогравиметрической кривой (в координатах «сигнал — температура»)

1 — ДСК-кривая; 2 — температура экстремума теплового эффекта плавления; 3 — тепловой эффект плавления (); 4 — экстраполированная температура начала плавления (); 5 — нулевая линия
Рисунок В.5 — Схема определения характеристик плавления по ДСК-кривой (в координатах «сигнал — температура»)

1 — по термогравиметрической кривой m = f(T); 2 — по кривой степени превращения 
Рисунок В.6 — Схема определения идентификационных характеристик при фиксированной температуре T = 300 °C

БИБЛИОГРАФИЯ

[1]
ИСО 11357:1997
"Пластмассы. Дифференциально-сканирующая калориметрия ДСК" (ISO 11357:1997 "Plastics. Differential Scaning Calorimetry (DSC)")
[2]
ИСО 11358:1997
"Пластмассы. Термогравиметрия полимеров. Основные принципы" (ISO 11358:1997 "Plastics. Thermogravimetry (TG) of Polymers. General Principles")
[3]
АСТМ Е 967-97
"Температурная калибровка дифференциальных сканирующих калориметров и дифференциальных термических анализаторов" (ASTM Е 967-97 "Standard Practice for Temperature Calibration of Differential Scaning Calorimeters and Differential Thermal Analyzers")
[4]
АСТМ Е 968-99
"Калибровка по тепловому потоку в дифференциальном сканирующем калориметре" (ASTM E 968-99 "Standard Practice for Heat Flow Calibration of Differential Scaning Calorimeters")
[5]
АСТМ Е 1131-98
"Стандартный метод композиционного анализа с применением термического анализа" (ASTM E 1131-98 "Standard Test Method for Compositional Analysis by Thermogravimetry")
[6]
АСТМ Е 1582-93
"Стандартный метод калибровки температуры в термогравиметрии" (ASTM E 1582-93 "Standard Practice for Calibration of Temperature Scale for Thermogravimetry")
Быстрый вход в Нормативку
Для пользователей IOS
Нажмите на кнопку Поделиться
В появившемся меню выберите На экран «Домой»
Нажмите кнопку «Добавить».
Теперь, что бы перейти к базе СТУ, достаточно просто нажать иконку на рабочем столе вашего устройства.
Для пользователей Android
Нажмите по кнопке меню (три точки в правом верхнем углу).
Нажмите на пункт «Добавить на главный экран».
Нажмите кнопку Добавить.
Готово, страница находится на домашнем экране и её можно запускать оттуда.