1、 ISO 2014 Produits rfractaires Dtermination de la dilatation thermique Refractory products Determination of thermal expansion NORME INTERNATIONALE ISO 16835 Premire dition 2014-04-01 Numro de rfrence ISO 16835:2014(F) ISO 16835:2014(F)ii ISO 2014 Tous droits rservs DOCUMENT PROTG PAR COPYRIGHT ISO 2
2、014 Droits de reproduction rservs. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie, laffichage sur linternet ou sur un Intranet, sans autorisation crite
3、 pralable. Les demandes dautorisation peuvent tre adresses lISO ladresse ci-aprs ou au comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Case postale 56 CH-1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Publi en SuisseISO 16835:
4、2014(F) ISO 2014 Tous droits rservs iiiSommaire Page Avant-propos . iv 1 Domaine dapplication 1 2 Rfrences normatives . 1 3 Termes et dfinitions 1 4 Mthode par contact avec prouvette dessai cylindrique . 3 4.1 Principe 3 4.2 Appareillage . 3 4.2.1 Appareillage dessai de dilatation thermique . 3 4.2.
5、2 Four . 7 4.2.3 Dtecteur de lampleur de dformation de lprouvette dessai . 7 4.2.4 Appareillage de mesurage de la temprature 8 4.2.5 Pieds coulisse . 8 4.2.6 Echantillon de rfrence . 8 4.3 Eprouvette dessai . 8 4.3.1 Forme de lprouvette dessai 8 4.3.2 Prparation de lprouvette dessai . 9 4.4 Mode opr
6、atoire . 10 4.4.1 Mesurage de lprouvette dessai 10 4.4.2 Mesurage de lchantillon de rfrence 10 4.5 Calcul et trac 10 5 Mthode par contact avec prouvette dessai en forme de tige . 13 5.1 Principe 13 5.2 Appareillage, quipements et chantillon de rfrence 13 5.2.1 Appareillage dessai de dilatation therm
7、ique . 13 5.2.2 Micromtre ou pieds coulisse . 16 5.2.3 Echantillon de rfrence . 16 5.3 Eprouvette dessai . 16 5.3.1 Dimensions et forme de lprouvette dessai . 16 5.3.2 Prparation de lprouvette dessai . 16 5.4 Mode opratoire . 17 5.4.1 Mesurage du facteur de correction de la diffrence dallongement 17
8、 5.4.2 Mesurage de la diffrence dallongement de lprouvette dessai . 18 5.5 Calcul et trac 18 6 Mthode sans contact . 20 6.1 Principes 20 6.2 Mode opratoire . 21 6.3 Calcul et trac dune reprsentation graphique . 21 7 Rapport dessai 23 Annexe A (informative) Caractristiques des mthodes dessai . 25 Ann
9、exe B (informative) Valeurs recommandes du pourcentage et du coefficient de dilatation thermique linique dun chantillon de rfrence . 26 Annexe C (informative) Exemple dappareillage et dprouvette dessai pour une mthode sans contact 28 Bibliographie . 34 ISO 16835:2014(F) iv ISO 2014 Tous droits rserv
10、sAvant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit d
11、e faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation le
12、ctrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rgles donnes dans les Directives ISO/CEI, Partie 2. La tche principale des comits techniques est dlaborer les Normes internationales. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits me
13、mbres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saur
14、ait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. LISO 16835 a t labore par le comit technique ISO/TC 33, Matriaux rfractaires, sous-comit SC , . NORME INTERNATIONALE ISO 16835:2014(F) ISO 2014 Tous droits rservs 1Produits rfractaires Dter
15、mination de la dilatation thermique 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale spcifie les mthodes dessai de la dilatation thermique des produits rfractaires. La prsente Norme dcrit une mthode de dtermination du pourcentage de dilatation thermique linique, de la courbe de dilatation ther
16、mique linique et du coefficient de dilatation thermique linique. La prsente Norme internationale comprend les trois mthodes dessai suivantes de dilatation thermique de produits rfractaires : a) Mthode par contact avec prouvette dessai cylindrique. b) Mthode par contact avec prouvette dessai en forme
17、 de tige. c) Mthode sans contact. Les caractristiques de ces mthodes sont prsentes lAnnexe A. 2 Rfrences normatives Les documents ci-aprs, dans leur intgrit ou non, sont des rfrences normatives indispensables lapplication du prsent document. Pour les rfrences dates, seule ldition cite sapplique. Pou
18、r les rfrences non dates, la dernire dition du document de rfrence sapplique (y compris les ventuels amendements). ISO 836, Terminologie des matriaux rfractaires CEI 60584-1, Thermocouples Partie 1 : Tables de rfrences CEI 60584-2, Thermocouples Partie 2 : Tolrances 3 Termes et dfinitions Pour les b
19、esoins du prsent document, les termes et dfinitions donns dans lISO 836 ainsi que les termes et dfinitions suivants sappliquent. 3.1 temprature initiale T 0 temprature initiale pour le recueil des rsultats de dilatation thermique (temprature ambiante enregistre) 3.2 matriau de rfrencematriau dont le
20、 pourcentage de dilatation thermique linique et le coefficient de dilatation thermique linique sont connus ISO 16835:2014(F) 2 ISO 2014 Tous droits rservs3.3 temprature limite basse T 1temprature la plus basse sur la plage de mesurage de la dilatation thermique linique 3.4 temprature limite haute T
21、2temprature la plus haute sur la plage de mesurage de la dilatation thermique linique 3.5 dilatation thermique linique irapport de la variation de longueur L i(=L i -L 0 ) entre la longueur L i la temprature T iet la longueur L 0 la temprature initiale T 0sur la longueur L 0 Note i = L i /L 03.6 pou
22、rcentage de dilatation thermique linique E idilatation thermique linique exprime en pourcentage Note E i= ix 100 ; E i= L i /L 0multipli par 100 3.7 courbe de dilatation thermique linique courbe(s) ayant pour axe des abscisses la temprature et pour axe des ordonnes le pourcentage de dilatation therm
23、ique linique. Note Il existe deux types de courbes, une courbe de monte en temprature et une courbe de descente en temprature. 3.8 courbe de monte en temprature courbe relative aux variations de dilatation thermique linique causes par une hausse de la temprature. En temps normal, appele courbe de di
24、latation thermique linique 3.9 courbe de descente en temprature courbe relative aux variations de dilatation thermique linique causes par une baisse de la temprature. Elle est utilise pour lexamen de la variation de taille de lchantillon aprs chauffage. 3.10 coefficient moyen de dilatation thermique
25、 linique 1 2 T T rapport de la variation de longueur L(=L 2 -L 1 ) dun chantillon dans un intervalle de temprature T(=T 2 -T 1 ), sur le produit de cet intervalle de temprature et de la longueur initiale L 0 la temprature initiale. Note En dautres termes 1 2 T T = L/(L 0 T). Les longueurs L 1et L 2d
26、e lchantillon correspondent respectivement aux tempratures T 1et T 2 . Lunit de cette grandeur est C -1 . 3.11 coefficient de dilatation thermique linique i T Valeur moyenne du coefficient de dilatation thermique linique L/(L 0 T i ) lorsque T(=T 2 -T 1 ) tend vers zro. ISO 16835:2014(F) ISO 2014 To
27、us droits rservs 3Note Il sagit de la pente de la tangente la droite de relation entre la dilatation thermique linique i = L i /L 0 une certaine temprature T iet la temprature T i . Lunit de cette grandeur est C -1 . 3.12 chantillon de rfrence matriau dont le pourcentage de dilatation thermique lini
28、que et le coefficient de dilatation thermique linique sont connus NOTE la forme de lchantillon de rfrence doit tre identique celle de lprouvette dessai. 3.13 diffrence dallongement diffrence de longueur entre lprouvette dessai et lchantillon de rfrence initialement de mme longueur que lprouvette des
29、sai aprs les avoir chauffs dune temprature limite infrieure une temprature limite suprieure 4 Mthode par contact avec prouvette dessai cylindrique 4.1 Principe Lampleur de la variation dimensionnelle de lprouvette dessai cylindrique est mesure de faon continuelle au moyen dun instrument de mesurage
30、de type par contact lors du chauffage une vitesse (rampe) spcifie dans un four. Le pourcentage de dilatation thermique linique, la courbe du pourcentage de dilatation thermique linique, le coefficient moyen de dilatation thermique linique et le coefficient de dilatation thermique linique sont ainsi
31、obtenus. 4.2 Appareillage 4.2.1 Appareillage dessai de dilatation thermique 4.2.1.1 Gnralits La colonne de chargement (1), lprouvette dessai (5) et la colonne support (9) de lappareillage dessai de dilatation thermique doivent tre installes dans un four en alignant leurs axes de manire ce quelles so
32、ient maintenues verticalement durant lessai comme illustr sur les Figures 1 et 2. La structure de lappareillage doit tre conue de manire permettre de calculer la dilatation thermique de lprouvette produite suite lapplication dune pression de 0,01 Mpa dans la direction de son axe et laugmentation de
33、la temprature partir de lampleur de la variation relative de la longueur des tubes de dtection (7) et (8), mis en contact par le biais des rondelles despacement (2) et (6) avec les surfaces infrieure et suprieure de lprouvette dessai. La force de contact ne doit pas varier de plus de 1N. ISO 16835:2
34、014(F) 4 ISO 2014 Tous droits rservsLgende 1 colonne de chargement 2 Rondelle despacement suprieure 3 Thermocouple pour le mesurage de la temprature de lprouvette dessai 4 Thermocouple pour la rgulation de la temprature du four 5 Eprouvette dessai 6 Rondelle despacement infrieure 7 Tube pour la dtec
35、tion de la position suprieure de lprouvette dessai 8 Tube pour la dtection de la position infrieure de lprouvette dessai 9 Colonne support 10 Instrument de mesurage Figure 1 Schma de lappareillage dessai de dilatation thermique (cas dun mesurage du pourcentage de variation de lprouvette dessai au ni
36、veau de la partie infrieure de lappareillage) ISO 16835:2014(F) ISO 2014 Tous droits rservs 5Lgende 1 colonne de chargement (diamtre externe : 45 mm ou plus) 2 Rondelle despacement suprieure (diamtre externe : 50,5 mm) 3 Thermocouple pour le mesurage de la temprature de lprouvette dessai 5 Eprouvett
37、e dessai (diamtre externe : 50 mm 2 mm, diamtre interne : 12 mm 1 mm) 6 Rondelle despacement infrieure (diamtre externe : 50,5 mm, diamtre interne : 10 mm) 7 Tube pour la dtection de la position suprieure de lprouvette dessai (diamtre externe : 8 mm, diamtre interne : 5 mm) 8 Tube pour la dtection d
38、e la position infrieure de lprouvette dessai (diamtre externe : 15 mm, diamtre interne : 10 mm) 9 Colonne support (diamtre externe : 45 mm, diamtre interne : 20 mm) 11 Tle en platine-rhodium (diamtre externe : 50,5 mm, diamtre interne : 10 mm) Figure 2 Schma dtaill de lappareillage dessai de dilatat
39、ion thermique (cas dun mesurage du pourcentage de variation de lprouvette dessai au niveau de la partie infrieure de lappareillage) ISO 16835:2014(F) 6 ISO 2014 Tous droits rservsLgende 1 Colonne de chargement 2 Rondelle despacement suprieure 3 Thermocouple pour le mesurage de la temprature de lprou
40、vette dessai 4 Thermocouple pour la rgulation de la temprature du four 5 Eprouvette dessai 6 Rondelle despacement infrieure 7 Tube pour la dtection de la position suprieure de lprouvette dessai 8 Tube pour la dtection de la position infrieure de lprouvette dessai 9 Colonne support Figure 3 Schma de
41、lappareillage dessai de dilatation thermique (cas dun mesurage du pourcentage de variation de lprouvette dessai au niveau de la partie suprieure de lappareillage) 4.2.1.2 Constitution de lappareillage dessai de dilatation thermique Lappareillage doit comprendre les lments suivants. a) Colonne de cha
42、rgement fixe (1) : la colonne de chargement fixe cylindrique (1) doit tre constitue dun matriau rfractaire dau moins 45 mm de diamtre externe. Pour lappareillage de la Figure 3, la colonne de chargement doit tre dote dun orifice concentrique servant au passage des tubes pour la dtection des position
43、s suprieure et infrieure. Il faut veiller ce que la tige nentre pas en contact avec les parois internes du four au niveau de son couvercle suprieur. ISO 16835:2014(F) ISO 2014 Tous droits rservs 7 b) Colonne support (9) : la colonne support (9) doit tre un matriau rfractaire cylindrique rsistant au
44、feu dau moins 45 mm de diamtre externe. Pour lappareillage des Figures 1 et 2, la colonne support doit tre dote dun orifice concentrique servant au passage des tubes pour la dtection des positions suprieure et infrieure. c) Rondelles despacement (2) et (6) : les rondelles despacement (2) et (6) doiv
45、ent tre constitues dun matriau rfractaire et doivent tre insres afin dviter que lprouvette dessai nadhre (1) et (9) par fusion suite une raction chimique, par exemple une rondelle dau moins 50 mm de diamtre externe et de 5 mm 10 mm dpaisseur en matriau rfractaire dalumino-silicate tel que la mullite
46、 ou lalumine fritte haute temprature, ou en matriau rfractaire basique tel que la magnsie ou le spinelle. Lorifice concentrique servant de passage de (7) doit tre mnag au niveau de (6) dans lappareillage de la Figure 1 et de la Figure 2, et (2) dans lappareil de la Figure 3. Les deux extrmits de (1)
47、 et (9) doivent tre disposes de faon tre horizontales et en parallle, et les rondelles despacement (2) et (6) mises en contact avec lprouvette doivent tre disposes de faon tre perpendiculaires laxe. Si lprouvette dessai est susceptible de ragir au contact dautres matriaux rfractaires, particulirement la silice, le feuillet en platine ou en alliage platine-rhodium (11) denviron 0,2 mm dpaisseur doit tre place entre lpro
