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
Дата введения 01.07.86
1. Настоящий стандарт распространяется на
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
(1)
где N0
- исходное значение показателя необлученного материала, установленное в
нормативно-технической документации (НТД) на соответствующий материал;
п - норма стойкости показателя по
установленной для материала группе стойкости с учетом знака «плюс» или «минус».
Таблица 1
Конструкционные
полимерные материалы
|
Наименование характерного показателя
старения
|
Метол
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 K1 в диапазоне температур от (Тmax - 50) - Тmax
|
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.
Тmax - 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 К1 в диапазоне температур от (Тmax - 50) - Тmax
|
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, К1 в диапазоне температур (Тmax - 50) до Тmax
|
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 < λ < 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, K1 в диапазоне температур (Тmax - 50) до Тmax
|
По ГОСТ 15173-70
|
±10
|
±25
|
От -50
|
От -75
|
|
5. Ударная
вязкость, кДж/м2
|
По ГОСТ 4647-80
|
-10
|
-25
|
-50
|
-75
|
Таблица 8
Ионообменные полимерные материалы
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.
Справочное
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 (sр.р) - не менее
200 МПа;
изгибающее
напряжение в момент разрушения (sf)
- не менее 200 МПа;
ударная
вязкость (a) - не менее 100 кДж/м2.
2. По НТД на материал устанавливают исходные
значения показателей необлученных стеклопластиков:
для
стеклопластика АГ-4С
sр.р
- не менее 539 МПа, sf
- не менее 441 МПа,
a
- не менее 245 кДж/м2;
для стеклопластика 27-63С
sр.р
- не менее 900 МПа, sf
- 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 sр.р уменьшилось на 14 %, sf - на 24 %, а - на 17 %;
для стеклопластика 27-63С
значение sр.р уменьшилось на 10 %, sf - 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
sр.р = 539 - 0,25 · 539 = 405 МПа,
sf = 441 - 0,25 · 441 = 331 МПа,
а = 245 - 0,25 ·
245 = 183,5 кДж/м2;
для
стеклопластика 27-63С
sр.р = 900 - 0,75 · 900 = 225 МПа,
sf = 700 - 0,75 · 700 = 175 МПа,
а = 600 - 0,75 · 600 = 150 кДж/м2.
6. Вычисленные значения sр.р, sf, 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 (sрр);
относительное
удлинение при разрыве (eрр);
удельное
объемное электрическое сопротивление (ρV);
тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 103
Гц (tg δ);
диэлектрическая проницаемость при частоте 103
Гц (e);
электрическая прочность (Eпр).
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 sрр уменьшилось на 15 %, eрр - на 48 %,
Епр - на 12 %; значение e осталось без
изменений,
значение tg δ уменьшилось на 15 %, значение ρV увеличилось на 32 %.
3.
По результатам испытаний в соответствии
с табл. 2 настоящего стандарта устанавливают группу стойкости
исследуемого материала.
Изменения показателей ρV, tg δ, e и Епр - соответствуют группе I, sрр - II, eрр - 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 sрр:
для eрр:
от 
до 
для
ρV:
для
tg
δ:
для e
от 
до 
для
Епр:
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
Справочное
|
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 4651-82
|
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
