ГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ПЛАСТМАССЫ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО
КОЭФФИЦИЕНТА ЛИНЕЙНОГО
ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ
ГОСТ 15173-70
(СТ СЭВ 2899-81)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТСССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
| Пластмассы МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО КОЭФФИЦИЕНТА ЛИНЕЙНОГО ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ Plastics. Method for determination of mean
coefficient of linear thermal expansion | ГОСТ
15173-70* (CT СЭВ 2899-81) |
Постановлением Комитета стандартов, мер и измерительныхприборов при Совете Министров СССР от 13/I 1970 г. № 33срок введения установлен
с 01.07.70
ПостановлениемГосстандарта от 09.08.82 № 3122 срок действия продлен
до01.01.90
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на пластмассы иустанавливает метод определения их среднего коэффициента линейного тепловогорасширения.
Метод предусматривает определение линейного тепловогорасширения, не связанного с изменением размеров при нагреве вследствиеизменения содержания влаги, отверждения, потери пластификатора илирастворителя, снятия внутренних напряжений и других факторов, и поэтомуявляется приближенным.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2899-81.
1.1. Сущность метода состоит в испытании образца пластмассы,при котором определяют:
а) средний коэффициент линейного теплового расширения вминимальном интервале температур αt;
б) средний коэффициент линейного теплового расширения вустановленном интервале температур 
(t1и t2 - границаустановленного интервала температур).
1.2. Средний коэффициент линейного теплового расширенияхарактеризует относительное приращение длины образца, вызванное повышением еготемпературы от нижней до верхней границы интервала, отнесенное к величине этогоинтервала.
В тех интервалах температур, где коэффициент линейноготеплового расширения изменяется с температурой, величины αt и 
, как правило, не совпадают, причем αt может быть как больше, так именьше 
. Поэтому замена одного коэффициента другим не допускается.
Определениесреднего коэффициента линейного теплового расширения 
не проводят винтервале температур t2 - t1 < 10 °С для материалов, имеющих 
< 30·10-6°С-1 и в интервале температур t2- t1 < 60 °С для материалов, имеющих 
< 5·10-6°С-1. Допускаемые погрешности указаны в таблице.
| Относительная погрешность определения в интервале температур 10 °С, % |  °С-1
|
| ≥ 30·10-6 | ≥ 70·10-6 | ≥ 170·10-6 |
| Погрешность измерения температуры и удлинения образца |
| °С | мкм | °С | мкм | °С | мкм |
| 10 | ± 0,2 | ±1 | ± 0,2 | ± 2 | ± 0,2 | ± 5 |
| 20 | ± 0,5 | ± 0,5 | ± 0,5 |
Измерениеудлинения проводят с погрешностью не более 10-6 м для любых значенийкоэффициента линейного теплового расширения. Если в процессе нагрева используюттеплоноситель, то он не должен влиять на результаты определения.
(Измененная редакция,Изм. № 1).
1.3. Минимальный интервал температур 10°С; расширение его производят на величины, кратные 10 °С.
Выбор интервала температур и требования к точности измерениятемпературы и удлинения при определении коэффициента линейного теплового расширенияпредусматриваются в стандартах и технических условиях на пластмассы.
1.4. Средний коэффициент линейного теплового расширения вминимальном интервале температур αt определяют в интервале температур, равном 10 °С, иотносят к средней температуре этого интервала.
1.5. Средний коэффициент линейноготеплового расширения в установленном интервале температур 
определяют винтервале температур, кратном 10 °С, и относят к величине всего интервала.
1.6. Определение средних коэффициентов линейного тепловогорасширения не производят при температуре выше температуры размягченияпластмасс, определяемой по ГОСТ 12021-75, при большей из двух предписываемыхдля данного материала нагрузок.
Нижняя граница установленного интервала температур t1 или нижнее значениесредней температуры минимального интервала предусматривается в стандартах итехнических условиях на пластмассы.
В принятом интервале температур приращение длины образца взависимости от температуры должно быть линейным. При нелинейной зависимостиопределение проводят в диапазоне температур, в котором выполняются требованиялинейности.
(Измененная редакция,Изм. № 1).
2.1. Средний коэффициент линейного теплового расширенияопределяют на приборе, имеющем:
а) термокриокамеру или другие устройства, обеспечивающиенагрев со скоростью не более 1,5 °С/мин в стационарном или нестационарномрежимах или термостатирование в интервалах температур, указанных в п. 1.3 иподдержание одинаковой температуры с погрешностью не более 0,2 °С по всей длинеобразца;
б) устройство, в которое помещают образец, и систему,передающую его расширение на индикатор для измерения удлинения; система должнабыть выполнена из материала с наименьшим коэффициентом линейного тепловогорасширения (рекомендуется использовать плавленый кварц) и должна обеспечиватькомпенсацию собственного теплового расширения. Если компенсация отсутствует,удлинение образца должно быть откорректировано с учетом удлинения материала, изкоторого выполнена система. Если система выполнена из плавленого кварца, прииспытании материалов со средним коэффициентом линейного теплового расширенияболее 0,6·10-6 °C-1,коррекцию не проводят;
в) устройство для измерения приращения длины образца при ее увеличенииили уменьшении в процессе нагрева путем визуального отсчета или с помощьюавтоматической записи; устройство не должно оказывать на образец давления болеечем 29 кПа;
г) термодатчик, термометр или термопару с индивидуальнойградуировкой для измерения температуры образца с погрешностью не более 0,1 °С.
(Измененная редакция,Изм. № 1).
2.2; 2.2.1. (Исключены,Изм. № 1).
2.2.2. При определении 
в интервалетемператур, равном или большем 60 °С с максимальной погрешностью не более 10 %,температуру измеряют с погрешностью не более ± 1 °С, а удлинение спогрешностью:
± 1 мкм - при 
, равном или более 5·10-6 град-1;
± 5 мкм - при 
, равном или более 30·10-6 град-1;
±10 мкм - при 
, равном или более 70·10-6 град-1.
3.1. Для испытания используют образцы длиной не менее 50 мм,круглого (диаметром (10 ± 0,5) мм) или квадратного поперечного сечения состороной (7 ± 0,5) мм.
При возникновении разногласий для испытания применяютобразцы длиной 50 мм.
3.2. В середине боковой поверхности образца, перпендикулярнок ней, высверливают отверстие диаметром 1 мм до осевой линии образца. Онопредназначено для последующего введения в образец термодатчика или термопарыпри испытании в нестационарном режиме.
3.3. Поверхность образца должна быть ровной, гладкой, неиметь раковин, трещин и других дефектов. Торцы должны быть перпендикулярны кпродольной оси образца.
Если при проведении испытания происходит внедрение в образецконтактирующей с образцом части устройства, передающего удлинение на индикатор,то на торцы образца наклеивают гладкие стальные пластинки толщиной до 0,5 мм.Используемый клей должен быть нейтральным по отношению к проверяемым пластмассам.
3.1-3.3. (Измененнаяредакция, Изм. № 1).
3.4. Из листовых анизотропных материалов образцы вырезают поглавным осям анизотропии так, чтобы ось образца совпадала с осью анизотропии.Коэффициент линейного теплового расширения для анизотропных материалов определяютдля каждой оси анизотропии.
3.5. Количество образцов для испытания от каждой партииматериала и для каждой оси анизотропии должно быть не менее трех.
3.6. Способ и режим изготовления образцов и ихтермообработка предусматриваются в стандартах или технических условиях напластмассы.
Если образец в процессе испытания проявляет усадку, егонеобходимо термообработать при наибольшей температуре. Время термообработкидолжно быть не менее чем в пять раз больше времени испытания.
4.1. Перед испытанием устанавливают температурные границы, вкоторых будет измеряться коэффициент линейного теплового расширения согласнотребованиям стандартов и технических условии на пластмассы и пп. 1.3 - 1.5.
4.2. Длину образца измеряют с погрешностью не более 0,01 ммпри температуре (23 ± 2) °С и относительной влажности (50 ± 5) %.
4.3. Определение коэффициента линейного теплового расширенияпроизводят в стационарном или нестационарном режимах.
При стационарном режиме проводят термостатирование образцапри температуре измерения до тех пор, пока не окончится удлинение образца.Температуру в термокамере доводят при стационарном режиме до температуры t1.
При нестационарном режиме образец нагревают до температурыне менее чем на 10 °С ниже нижнего температурного предела измерения.
4.2; 4.3. (Измененнаяредакция, Изм. № 1).
4.4. (Исключен, Изм.№ 1).
4.5. Образец устанавливают в термокриокамере и вводят в неготермопару или термодатчик, если испытания проводят в нестационарном режиме. Вслучае испытания только в стационарном режиме установка термопары в образценеобязательна.
При нестационарном режиме испытания после достижения вобразце температуры не менее чем на 10 °С ниже нижней температурной границыизмерения настраивают указатель удлинения на начало измерения и начинают нагревсо скоростью не более 1,5 °С·мин-1.
При стационарном режиме испытания образец термостатируют притемпературе t1, затем притемпературе t2 и снова притемпературе t1.
За начало отсчета принимают показание указателя удлиненияпри температуре, равной нижней температурной границе.
Измерение приращения длины образца производят притемпературах, соответствующих границам интервала.
4.6. Если при стационарном режиме разность результатовизмерения при переходе от t1к t2 и обратно менее 10мкм на каждые 100 мкм удлинения, то измерение проведено удовлетворительно. Приразности более 10 мкм на каждые 100 мкм удлинения, измерение повторяют.Сравнение результатов испытания проводят для каждого образца отдельно.
4.7. Если при нестационарном режиме в материале возникаютнеобратимые изменения длины, то проводят повторный цикл испытаний на том жеобразце. Допустимая разница удлинения при первом и повторном измерениях - неболее 10 мкм на каждые 100 мкм удлинения для одного и того же образца. Еслиразность в удлинениях больше, то измерение повторяют. За результат принимаютданные второго испытания.
4.5 - 4.7. (Измененнаяредакция, Изм. № 1).
5.1. Средний коэффициент линейного теплового расширения (α) в °С-1 вычисляют поформуле:
где: Δl -приращение длины образца в границах интервала температур, мм;
Δt = t2- t1 - приращение температуры от t1 к t2, °C;
t1, t2 - нижняя и верхняя границыинтервала температур, °С;
l0 - длина образца при(23 ± 2) °С, мм.
(Измененная редакция,Изм. № 1).
5.2. Вычисление αt или 
производят отдельнодля каждого образца и для каждой главной оси анизотропии.
5.3. За результат испытания для каждой партии материала икаждой главной оси анизотропии принимают среднее арифметическое значенийотдельных образцов, с округлением до 1·10-6 °C-1.
5.4. Протокол испытания должен содержать следующие данные:
а) наименование и марку материала;
б) номер партии;
в) способ изготовления образцов;
г) форму и размеры образцов;
д) температуру и время термообработки;
е) пределы температур, в которых испытан материал и режимиспытания;
ж) среднее арифметическое значение коэффициента линейноготеплового расширения;
з) тип аппаратуры, на которой выполнено измерение;
и) дату испытания;
к) номер настоящего стандарта.
(Измененная редакция,Изм. № 1).
СОДЕРЖАНИЕ
