ISO 17562-2016 Fine ceramics (advanced ceramics advanced technical ceramics) - Test method for linear thermal expansion of monolithic ceramics by push-rod techn.pdf

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1、 ISO 2016 Cramiques techniques Dtermination du coefficient de dilatation thermique linique des cramiques monolithiques par la mthode de la tige poussoir Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) Test method for linear thermal expansion of monolithic ceramics by push-rod techniqu

2、e NORME INTERNATIONALE ISO 17562 Deuxime dition 2016-05-01 Numro de rfrence ISO 17562:2016(F) ISO 17562:2016(F)ii ISO 2016 Tous droits rservs DOCUMENT PROTG PAR COPYRIGHT ISO 2016, Publi en Suisse Droits de reproduction rservs. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut tr

3、e 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 pralable. Les demandes dautorisation peuvent tre adresses lISO ladresse ci-aprs ou au comit membre de lISO

4、 dans le pays du demandeur. ISO copyright office Ch. de Blandonnet 8 CP 401 CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland Tel. +41 22 749 01 11 Fax +41 22 749 09 47 copyrightiso.org www.iso.org ISO 17562:2016(F)Avant-propos iv 1 Domaine dapplication . 1 2 Rfrences normatives . 1 3 Termes et dfinitions . 1 4

5、Principe 2 5 Appareillage 2 6 prouvettes 2 6.1 prouvette dessai 2 6.2 prouvette de rfrence 3 7 Mode opratoire 3 7.1 Gnralits 3 7.2 Mode opratoire pour un dilatomtre simple tige . 3 7.3 Mode opratoire pour un dilatomtre de type diffrentiel 4 8 Niveau dincertitude attendu . 5 9 Calcul des rsultats 5 1

6、0 talonnage de lappareillage 6 10.1 Gnralits 6 10.2 talonnage du dispositif de mesure du dplacement . 6 10.3 talonnage du dispositif de mesure de la temprature . 6 10.4 Mesure de la variation de lorigine 6 11 Rapport dessai . 6 Annexe A (normative) Donnes de rfrence de la dilatation thermique 8 Anne

7、xe B (normative) Mthode de drivation des Formules (1) et (2) utiliser avec un instrument simple tige (ou de mesure diffrentielle) .10 Annexe C (informative) Appareillage adapt la mesure de la dilatation thermique 12 Bibliographie .14 ISO 2016 Tous droits rservs iii Sommaire Page ISO 17562:2016(F) Av

8、ant-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 de f

9、aire 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 (IEC) en ce qui concerne la normalisation lectr

10、otechnique. Les procdures utilises pour laborer le prsent document et celles destines sa mise jour sont dcrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des diffrents critres dapprobation requis pour les diffrents types de documents ISO. Le prsent document

11、a t rdig conformment aux rgles de rdaction donnes dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www. iso.org/directives). 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 saurait tre te

12、nue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. Les dtails concernant les rfrences aux droits de proprit intellectuelle ou autres droits analogues identifis lors de llaboration du document sont indiqus dans lIntroduction et/ou dans la liste des dc

13、larations de brevets reues par lISO (voir www.iso.org/brevets). Les appellations commerciales ventuellement mentionnes dans le prsent document sont donnes pour information, par souci de commodit, lintention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement. Pour une explication de la signifi

14、cation des termes et expressions spcifiques de lISO lis lvaluation de la conformit, ou pour toute information au sujet de ladhsion de lISO aux principes de lOMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos Informations supplmentaires. Le comit charg de ll

15、aboration du prsent document est lISO/TC 206, Cramiques techniques. Cette deuxime dition annule et remplace la premire dition (ISO 17562:2001), qui a fait lobjet dune rvision technique.iv ISO 2016 Tous droits rservs NORME INTERNATIONALE ISO 17562:2016(F) Cramiques techniques Dtermination du coeffici

16、ent de dilatation thermique linique des cramiques monolithiques par la mthode de la tige poussoir 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale spcifie une mthode pour dterminer la dilatation thermique linique, ainsi que le coefficient de dilatation thermique linique, des cramiques monolith

17、iques des tempratures allant dune temprature proche de celle de lazote liquide une temprature maximale de 2 000 C. 2 Rfrences normatives Les documents ci-aprs, dans leur intgralit ou non, sont des rfrences normatives indispensables lapplication du prsent document. Pour les rfrences dates, seule ldit

18、ion cite sapplique. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document de rfrence sapplique (y compris les ventuels amendements). ISO 3611:2010, Spcification gomtrique des produits (GPS) quipement de mesurage dimensionnel: Micromtres dextrieur Caractristiques de conception et caractristiques

19、 mtrologiques IEC 13385-1, Spcification gomtrique des produits (GPS) quipement de mesurage dimensionnel Partie 1: Pieds coulisse Caractristiques de conception et caractristiques mtrologiques IEC 13385-2, Spcification gomtrique des produits (GPS) quipement de mesurage dimensionnel Partie 2: Jauges de

20、 profondeur Caractristiques de conception et caractristiques mtrologiques 3 Termes et dfinitions Pour les besoins du prsent document, les termes et dfinitions suivants sappliquent. 3.1 dilatation thermique linique rapport L/L 0 , lorsque la temprature passe de T 1 T 2 , avec L = (L 2 L 1 ) et L 0= l

21、ongueur de lprouvette temprature ambiante Note 1 larticle: On suppose que lorsque la temprature est passe de T 1 T 2,la longueur de lprouvette est passe de L 1 L 2 . 3.2 coefficient moyen de dilatation thermique linique dilatation thermique linique (3.1) divise par T = (T 2 T 1 ), soit 3.3 coefficie

22、nt instantan de dilatation thermique linique valeur limite de (3.2) lorsque T 2tend vers T 1 TT ISO 2016 Tous droits rservs 1 ISO 17562:2016(F) 4 Principe Dans une atmosphre connue et sous une charge minimale, une prouvette de taille connue est chauffe/refroidie jusqu une temprature spcifique, une v

23、itesse contrle. La longueur et la temprature de lprouvette sont enregistres pendant le chauffage et le refroidissement. La variation de dimension de lprouvette sur un domaine de temprature donn est utilise pour calculer le coefficient de dilatation thermique linique ou un coefficient instantan de di

24、latation thermique linique en fonction de la temprature. 5 Appareillage 5.1 Micromtre, selon lISO 3611 ou vernier, selon lIEC 13385-1 et lIEC 13385-2 permettant de mesurer la longueur de lprouvette, L 0 , avec une incertitude de 0,1 % 20 C, (voir lISO 3611:2010, Article 2). 5.2 Dispositif de mesure

25、du dplacement, permettant de dterminer la variation de longueur de lprouvette qui accompagne la variation de temprature, ayant une sensibilit de 1 10 5 L 0(voir 6.1). La force de contact de la tige poussoir sur lprouvette doit tre ajustable. Les valeurs types pour la force de contact sont comprises

26、entre 0,1 N et 1 N. 5.3 Systme de support dprouvette, assurant que lprouvette est fermement maintenue en place, grce une force de contact de 1 N maximum voir l Article 7 c), afin de maintenir la stabilit mcanique tout au long de la mesure. 5.4 Dispositif de chauffage ou de refroidissement, permettan

27、t lprouvette davoir une temprature homogne sur toute sa longueur, avec une tolrance de 2 C lorsquelle est chauffe en dessous de 1 000 C et de 5 C entre 1 000 C et 2 000 C. NOTE Aucun dispositif ne permet actuellement de couvrir lensemble de la plage de temprature allant de la temprature proche de ce

28、lle de lazote liquide une temprature maximale de 2 000 C. Il est ncessaire de choisir lquipement en fonction de la plage de temprature requise. Il existe des fours pour diffrentes plages de tempratures comprises entre 150 C et 1 000 C et entre la temprature ambiante et 1 500 C ou 2 000 C. Pour le di

29、spositif de refroidissement, lazote liquide est le produit rfrigrant le plus pratique. Pour obtenir les vitesses de chauffe ou de refroidissement dfinies, il convient que le four soit quip dun serpentin de refroidissement ou dun lment chauffant. Le serpentin de refroidissement permet dobtenir un ref

30、roidissement constant et llment chauffant permet datteindre les vitesses de chauffe ou de refroidissement dfinies. 5.5 Dispositif de contrle de la temprature, permettant de contrler la temprature de lprouvette, quelle soit chauffe ou refroidie une vitesse de 5 C/min ou une vitesse de prfrence infrie

31、ure ou par paliers voir l Article 7 e) sur toute la plage de mesure. 5.6 Dispositif de mesure de la temprature, permettant de mesurer la temprature de lprouvette avec une incertitude de moins de 2 C dans la plage de mesure. Un thermocouple adapt est gnralement utilis. Des prcautions doivent tre pris

32、es pour faire en sorte que la pointe du thermocouple se trouve proximit immdiate de lprouvette. La force de contact de la tige poussoir sur lprouvette doit pouvoir tre ajuste entre 0,1 N et 1 N. 6 prouvettes 6.1 prouvette dessai La forme et les dimensions de lprouvette dessai dpendent gnralement du

33、type de systme de support dprouvette. Toutefois, elle a gnralement la forme dune tige carre ou ronde. Dans le cas 2 ISO 2016 Tous droits rservs ISO 17562:2016(F) dune tige carre, la largeur et lpaisseur doivent tre denviron 5 mm. Si une tige circulaire est utilise, son diamtre doit tre denviron 5 mm

34、. Dans les deux cas, la tige doit avoir une longueur dau moins 1 10 5fois la sensibilit du dispositif de mesure du dplacement (voir 5.2), calcule comme quivalant au moins 10 mm dans le cas dun dispositif avec une sensibilit de 0,1 m. Les faces de lprouvette dessai situes lextrmit doivent tre adaptes

35、 la conception de lappareillage de mesure. Il convient quelles soient plates, parallles et perpendiculaires la longueur ou lgrement arrondies pour fournir un contact localis avec le systme dessai permettant de rduire le plus possible le mouvement en dehors de laxe. Il convient de prparer au moins de

36、ux autres prouvettes dessai. 6.2 prouvette de rfrence Une prouvette de rfrence est utilise pour obtenir les donnes dtalonnage permettant de corriger la variation mesure de longueur dune prouvette dessai inconnue. Le coefficient moyen de dilatation thermique linique de lprouvette de rfrence doit tre

37、connu pour la plage de temprature dessai. La correction appliquer lprouvette dessai inconnue est obtenue par talonnage laide dune prouvette de rfrence. Les prouvettes de rfrence sont gnralement prpares partir de matriaux dune grande puret (cristallographiquement cubiques 99,99 % et prsentant de ce f

38、ait une dilatation thermique isotrope) tels que de lalumine cristalline pure (au moins 99,8 % Al 2 O 3 , masse volumique 3,70 g/cm 3 ), ou du graphite isotrope grains fins tel quindiqu l Annexe A. La forme et les dimensions de lprouvette de rfrence doivent tre similaires 0,2 mm celles de lprouvette

39、dessai inconnue. Lalumine ne constitue pas un talon adapt, car les caractristiques de dilatation thermique peuvent varier avec la source compte tenu de la texturation cristallographique lie la mthode de traitement utilise pour la fabriquer. Toutes les prouvettes utilises doivent tre certifies de fao

40、n indpendante. Il existe plusieurs varits de graphite isotrope grains fins disponibles auprs de diffrents fournisseurs. Le graphite ne peut donc tre utilis comme talon que sil possde la certification de qualit spcifique. 7 Mode opratoire 7.1 Gnralits Il convient de veiller slectionner une tige pouss

41、oir et des matriaux qui ne ragiront pas avec lprouvette dessai. Il est conseill de se rfrer des diagrammes de phase ou de la littrature technique similaire. En labsence dindication dune raction visible, il convient de rejeter les rsultats dessai. 7.2 Mode opratoire pour un dilatomtre simple tige a)

42、liminer la contamination superficielle et les dbris collants sur la surface de lprouvette dessai. laide du micromtre (5.1), dterminer temprature ambiante la longueur L 0de lprouvette dessai avec une exactitude de 0,1 % ou 0,005 mm (prendre la plus petite des deux valeurs) et dterminer la temprature

43、ambiante avec une exactitude de 0,5 C. b) liminer la contamination superficielle et les dbris collants sur le socle et mettre lprouvette dessai en place dans le porte-prouvette, de manire assurer la stabilit mcanique. c) Placer dlicatement la tige poussoir lextrmit de lprouvette dessai et appliquer

44、lprouvette dessai une charge comprise entre 0,1 N et 1 N. NOTE 1 Il est conseill dutiliser une charge dessai aussi faible que possible afin dviter toute erreur lie la dformation ou au fluage de lprouvette des tempratures leves. d) Latmosphre de mesure est de lair dbit constant. Si loxydation de lpro

45、uvette dessai et/ou du porte-prouvette (comme dans le cas du porte-prouvette en graphite) affecte la mesure, utiliser de lazote, un gaz inerte, ou faire le vide. ISO 2016 Tous droits rservs 3 ISO 17562:2016(F) NOTE 2 Il est conseill dutiliser un dbit de gaz le plus faible possible pour viter de refr

46、oidir le capteur de temprature et ainsi de crer de potentielles erreurs de mesure. NOTE 3 Lutilisation dazote dans un quipement avec des fours en graphite ou un porte-prouvette en graphite des tempratures suprieures 1 700 C peut entraner la formation de substances cyanures. Il est ncessaire de prend

47、re des prcautions pendant lutilisation de lquipement dans ces conditions. e) Faire varier la temprature, soit une vitesse constante spcifie de 5 C/min ou de prfrence infrieure, laide du dispositif de contrle de la temprature (5.5), soit par incrments de temprature dfinis. NOTE 4 Il est conseill dutiliser la vites