СВЕДЕНИЯ О ДОКУМЕНТЕ
Источник публикации
М.: Стандартинформ, 2009
Примечание к документу
Документ включен в
Перечень
документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального
закона
от 22.07.2008 N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" (
Приказ
Росстандарта от 13.02.2023 N 318).
Документ включен в
Перечень
документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального
закона
от 22.07.2008 N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" (
Приказ
Росстандарта от 14.07.2020 N 1190).
Документ включен в
Перечень
документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального
закона
от 22.07.2008 N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" (
Приказ
Росстандарта от 03.06.2019 N 1317).
Документ включен в
Перечень
документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального
закона
от 22.07.2008 N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" (
Приказ
Росстандарта от 17.04.2019 N 832).
Документ включен в
Перечень
документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального
закона
от 22.07.2008 N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" (
Приказ
Росстандарта от 16.04.2014 N 474).
Документ включен в
Перечень
национальных стандартов и сводов правил, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального
закона
от 22.07.2008 N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" (
Приказ
Ростехрегулирования от 30.04.2009 N 1573).
Документ включен в
Перечень
национальных стандартов, содержащих правила и методы исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила отбора образцов, необходимых для применения и исполнения Федерального
закона
от 22.07.2008 N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" и осуществления оценки соответствия (
Распоряжение
Правительства РФ от 10.03.2009 N 304-р).
Документ введен в действие с 01.05.2009 года с правом досрочного применения (
Приказ
Ростехрегулирования от 18.02.2009 N 69-ст).
Название документа
"ГОСТ Р 53293-2009. Национальный стандарт Российской Федерации. Пожарная опасность веществ и материалов. Материалы, вещества и средства огнезащиты. Идентификация методами термического анализа"
(утв. и введен Приказом Ростехрегулирования от 18.02.2009 N 69-ст)
"ГОСТ Р 53293-2009. Национальный стандарт Российской Федерации. Пожарная опасность веществ и материалов. Материалы, вещества и средства огнезащиты. Идентификация методами термического анализа"
(утв. и введен Приказом Ростехрегулирования от 18.02.2009 N 69-ст)
Утвержден и введен в действие
Приказом
Федерального агентства
по техническому регулированию
и метрологии
от 18 февраля 2009 г. N 69-ст
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
ГОСТ Р 53293-2009
ОКС
13.220.40
Дата введения
1 января 2010 года
с правом досрочного применения
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"
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
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.
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.
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
]
|
4.1 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 см
3
/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)
f
2
|
f
1
= 1
|
f
1
= 2
|
f
1
= 3
|
f
1
= 4
|
f
1
= 5
|
f
1
= 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;
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.
(обязательное)
ПРОТОКОЛЫ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ОБРАЗЦОВ
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
|
T
5%
|
T
10%
|
T
20%
|
T
50%
|
T
ср
|
|
|
|
|
S
|
|
|
|
|
Характеристика максимумов ДТГ-пиков в температурном интервале
(температура максимума
T
max
, °C/максимальная скорость потери массы
A
max
, %/мин
-1
)
|
Интервал, °C
|
|
|
|
|
|
|
T
max ср
/
A
max ср
|
|
|
|
|
|
|
S/S
|
|
|
|
|
|
|
Температуры максимумов ДСК (ДТА)-пиков, °C
|
T
max 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
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
|
|
|
|
|
|
|
T
max ср
, °C
|
|
|
|
|
|
|
S
|
|
|
|
|
|
|
Характеристика максимумов скорости превращения
|
T
max
, °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
(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.
(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
|
ИСО 11357:1997
|
"Пластмассы. Дифференциально-сканирующая калориметрия ДСК" (ISO 11357:1997 "Plastics. Differential Scaning Calorimetry (DSC)")
|
|
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")
|
|
АСТМ Е 1582-93
|
"Стандартный метод калибровки температуры в термогравиметрии" (ASTM E 1582-93 "Standard Practice for Calibration of Temperature Scale for Thermogravimetry")
|