Материалы керамические электротехнические. Методы испытаний

1. МЕТОДЫ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

УДК 621.315.5/.6.О01.4:666:006.354 Группа Е39

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

МАТЕРИАЛЫ КЕРАМИЧЕСКИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

Ceramic electrotechnical materials. Methods of testing
MKC 29.035.30

ОКСТУ 3493

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 15 октября 1980 г. № 5071 дата введения установлена
01.01.82
Ограничение срока действия снято по протоколу № 4—93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4—94
ВЗАМЕН ГОСТ 20419-75 в части методов испытаний
ИЗДАНИЕ (апрель 2003 г.) с Изменениями № 1, 2, 3, 4, утвержденными в апреле 1983 г., в марте 1984 г., в октябре 1986 г., в июне 1989 г. (ИУС 8-83, 7-84, 1-87, 10-89)
Настоящий стандарт распространяется на керамические электротехнические материалы, предназначенные для изготовления изоляторов, работающих при постоянном и переменном напряжении частотой до 100 Гц, и устанавливает методы испытаний керамических электротехнических материалов.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1129-78, СТ СЭВ 1130-78, СТ СЭВ 1648-79, СТ СЭВ 1649-79, СТ СЭВ 3568-82, СТ СЭВ 4106-83, СТ СЭВ 4107-83, СТ СЭВ 4110-83-СТ СЭВ 4114-83, СТ СЭВ 5269-85.
Стандарт полностью соответствует международному стандарту МЭК 672.2 (1980).
(Измененная редакция, Изм. № 1—4).
1.1. Определения характеристик керамических электротехнических материалов должны проводиться на образцах, изготовленных по одинаковой технологии в течение одного технологического цикла и имеющих идентичный химический состав. Форма, размеры и число образцов для каждого испытания должны соответствовать указанным в табл. 1.
Таблица 1
Размеры в миллиметрах
Форма и размер образца
Испытание
Число образцов, шт., не менее
Пункт настоящег о стандарта
1. Куски керамического материала с неглазурованной поверхностью не менее 75 % от общей поверхности
Испытание на отсутствие открытой пористости
3
2.1
2. Куски керамического материала общей массой от 20 до 80 г, неглазурованные
Определение кажущейся плотности, открытой (кажущейся) пористости

2.2
3. Измельченный материал общей массой от 30 до 40 г
Измерение плотности

2.3

4. WO ЯО

if о" І "-Л ж Д
“=-'J 6 es>
\ - v ®
S *
76 s ?
Г R2O fftf
wA । Ь'
1 —т §
&
L™ J
Покрытие поверхности Г — глазурь
Определение предела прочности при растяжении
6
2.4
* Размер для справок.

5.

Вариант I

Определение прочности на изгиб
10
2.5
4^

Определение стойкости к
5
2.6
; ■ st$ttіj

термоударам Определение
5
2.13

d
* — —
ударной прочности

, і

L г

Вариант II

! \f

Определение модуля
3
2.12.1

упругости

|_j

статическим

11 b
методом

і 3^ . ' 1

I 3

' L '

Вариант III и IV
I >
Б

_.
y--^)

-с

і і o,5t ж ;

4 г
Б

' L '
0,5’Л5\

6.

Определение
5
2.6
Вариант I

стойкости к
термоударам

/ИЗ&
—
Определение
5
2.9
Л
I-
предела прочности

c M
1...
при сжатии

4
S

1
1 ——M
'д|//|

l£l

Вариант II

г—1—*-L-> Ч
Ч ФЮ &,
1 Аге?
С і |і|
Определение предела прочности при сжатии
5
2.9
7. Вариант I /,11 |//Илр* нф_.
і і
с 50tS *
Вариант II л Ч , , , , Л 54
-Н—.
50 І 5 д [ /
Определение среднего коэффициента термического линейного расширения
3
2.7
8.
Г 1
S * h—/
■ы , \
U, ао
1 — электродные покрытия
Определение электрической прочности
5
2.8
у ... * ' 1
- - '1 - Ч Л
У—у-5'і
1 — измерительный электрод;
2 — охранный электрод;
3 — высоковольтный электрод
Определение диэлектрической проницаемости и тангенса угла
диэлектрических потерь Определение электрического сопротивления при постоянном напряжении
3
3
2.10
2.11

1.2. Неуказанные в табл. 1 предельные отклонения номинальных размеров образцов, изготовленных методами пластической технологии, изостатическим прессованием, литьем, должны соответствовать I классу точности ГОСТ 13872-68, изготовленных методом прессования - II классу точности ГОСТ 13872-68.
1.3. Метод изготовления образцов должен соответствовать методу изготовления керамических электротехнических изделий.
1.4. Образцы не должны иметь видимых невооруженным глазом царапин, сколов, пузырей, выплавок, выгорок, короблений, инородных включений и других дефектов. Изогнутость образцов не должна превышать 1 % длины.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1.5. Испытания проводят при номинальных значениях факторов внешней среды по ГОСТ 15150—69 после того, как испытуемые образцы примут температуру помещения, в котором проводят испытания.
1.6. Для определения коэффициента термического линейного расширения керамических материалов с открытой пористостью образцы должны быть нормализованы при температуре (120±5) °С в течение 2 ч, затем кондиционированы в эксикаторе с осушителем до температуры окружающей среды.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.7. Образцы, предназначенные для определения электрических характеристик, после нанесения электродов перед испытанием должны быть предварительно нормализованы согласно ГОСТ 6433.1-71.
Нормализацию образцов следует проводить при температуре (120±2) °С и относительной влажности не более 20 % в течение 2 ч с последующим кондиционированием в эксикаторе при температуре (25±10) °С в течение не менее 6 ч.
1.8. Измерение геометрических размеров критических сечений образцов проводят до испытания.
Для механических испытаний размеры образцов, определяющие площадь поперечного сечения, измеряют в средней части с погрешностью не более 0,1 мм.
При определении диаметра образца проводят два измерения во взаимноперпендикулярном направлении.
1.9. Для определения коэффициента термического линейного расширения длину образцов, соответствующую применяемому дилатометру, измеряют с погрешностью не более 0,1 мм.
1.10. Измерение толщины образцов для электрических испытаний проводят с погрешностью не более 1 % по ГОСТ 6433.2-71 - ГОСТ 6433.4-71.
1.11. 1.10. (Измененная редакция, Изм. № 4).
1.12. Для определения средней удельной теплоемкости образцы предварительно высушивают до постоянной массы при температуре от 105 до 120 °С.
1.13. Для определения средней температуропроводности образцы предварительно высушивают при температуре от 105 до 120 °С в течение от 1 до 2 ч. Измеряют толщину образцов не менее чем в трех местах с погрешностью не более 0,01 мм. За толщину образца принимают среднее арифметическое значение трех измерений.
1.14. 1.12. (Введены дополнительно, Изм. № 3).

2. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

2.1. Испытание на отсутствие открытой пористости
(Измененная редакция, Изм. № 4).
2.1.1. Подготовка к испытанию
2.1.1.1. Для определения открытой пористости применяют свежерасколотые куски образцов керамических материалов, отобранных в соответствии с табл. 1.
2.1.2. Аппаратура и материалы
2.1.2.1. Для испытания применяют:
• установку, состоящую из сосуда высокого давления, соединенного с устройством, с помощью которого можно создавать и поддерживать нужное давление во время испытания;
• манометр по ГОСТ 2405—88;
• раствор фуксина с массовой долей 1 % в этиловом спирте по ГОСТ 17299—78.
2.1.3. Проведение испытания
2.1.3.1. Образцы помещают в сосуд высокого давления, полностью погружают в раствор фуксина и выдерживают под давлением не менее 15 МПа в течение такого периода времени, чтобы произведение давления (в мегапаскалях), при котором проводят испытание, на время проведения испытания было не менее 180 МПа-ч.
После окончания испытания куски вынимают из раствора, промывают водой, высушивают и разбивают. Открытая пористость отсутствует, если на новых поверхностях излома не обнаружены следы проникновения красителя.
Проникновение раствора красителя в небольшие трещины, образовавшиеся во время подготовки образца, не принимают во внимание.
2.1.4. Обработка результатов
Результаты испытания оформляют протоколом по форме, приведенной в п. 3.2.

2.1.5. 2.1.4 (Введены дополнительно, Изм. № 4).
2.2. Определение кажущейся плотности, открытой (кажущейся) пористости
2.2.1. Подготовка к испытанию
2.2.1.1. Для определения кажущейся плотности опытными образцами служат свежерасколотые куски образцов керамических материалов или изделий с чистой и неразрушающей поверхностью общей массой от 50 до 80 г. Для образцов малого объема допускается проводить испытания на трех образцах общей массой не менее 20 г. Крошку и пыль, которые могут отделиться во время последующих операций, удаляют осторожно кистью под струей воды.
2.2.2. Аппаратура и материалы
2.2.2.1. Для проведения испытания применяют:
- лабораторные весы по ГОСТ 24104—881 с наибольшим пределом взвешивания 0,5 или 1 кг, 2-го класса точности, с приспособлением для гидростатического взвешивания. Допускается применение весов других конструкций с приспособлением для гидростатического взвешивания;
постоянным. Образцы по одному вынимают из воды и вытирают слегка влажной, хорошо отжатой тканью. Влагу из отверстий и углублений удаляют слегка влажной кисточкой, после чего вновь взвешивают. Взвешивание производят с погрешностью до 0,01 г. Взвешивание образца на воздухе и в жидкости следует производить на одних и тех же весах и одними разновесами.
1.1.4. Обработка результатов
1.1.4.1. Кажущуюся плотность (рк), г-см-3, и открытую (кажущуюся) пористость (П0), %, вычисляют по формулам:
Р = m сРж .
рк ;
m н — m в
П0 = mн — m c -100;
m н — m в
где m c — масса сухого испытуемого образца при взвешивании в воздухе, г;
m в — масса гирь, уравновешивающих массу испытуемого образца, погруженного в жидкость, г;
mн — масса насыщенного жидкостью испытуемого образца при взвешивании в воздухе, г;
рж — плотность жидкости, применяемой для насыщения и гидростатического взвешивания, при температуре испытания, г-см'3 (для воды рж принимают 1 г-см-3).
За результат принимают выборочное среднее значение не менее трех определений с округлением до 0,01 г-см-3.
Результаты испытаний оформляют протоколом по п. 3.2, в котором, кроме того, указывают способ насыщения образцов и жидкость, применявшуюся при насыщении.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
2.3. Измерение плотности
Определение плотности проводят жидкостным пикнометром.
(Измененная редакция, Изм. № 4).
2.3.1. Подготовка к испытанию
2.3.1.1. Для проведения испытаний отбирают среднюю пробу материала массой около 200 г, измельчают в фрикционной установке и просеиваю