Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4509:2006 Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo – Xác định các tính chất ứng suất

• Số hiệu: TCVN4509:2006
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: 29/12/2006

Kiểu mẫu thử	Kiểu 1	Kiểu 1A	Kiểu 2	Kiểu 3	Kiểu 4
Chiều dài thử (mm)	25 ± 0,5	20 ± 0,5^a	20 ± 0,5	10 ± 0,5	10 ± 0,5
^a Chiều dài thử không được vượt quá chiều dài phần hẹp của mẫu thử (kích thước C trong Bảng 2).

6.2. Mẫu hình vòng xuyến

Mẫu thử hình vòng xuyến kiểu tiêu chuẩn A phải có đường kính trong là 44,6 mm ± 0,2 mm. Chiều dày trung bình quanh trục và chiều rộng trung bình tỏa tròn quanh trục phải là 4 mm ± 0,2 mm. Chiều rộng tỏa tròn trong phạm vi hình vòng xuyến không nơi nào được phép lệch khỏi giá trị trung bình nhiều hơn 0,2 mm và chiều dày quanh trục trong phạm vi hình vòng xuyến không nơi nào được phép lệch khỏi giá trị trung bình nhiều hơn 0,1 mm.

Mẫu thử hình vòng xuyến kiểu tiêu chuẩn B phải có đường kính trong là 8 mm ± 0,1 mm. Chiều dày trung bình quanh trục và chiều rộng trung bình tỏa tròn quanh trục phải là 1 mm ± 0,1 mm. Chiều rộng tỏa tròn trong phạm vi hình vòng xuyến không nơi nào được phép lệch khỏi giá trị trung bình nhiều hơn 0,1 mm.

7. Thiết bị

7.1. Khuôn rập và máy cắt

Tất cả khuôn rập và máy cắt sử dụng phải phù hợp với ISO 23529. Khuôn rập để tạo thành hình quả tạ có kích thước theo Bảng 2 và Hình 3. Sai lệch tại một điểm bất kỳ dọc theo chiều rộng phần hẹp của khuôn rập theo hướng song song không lớn hơn 0,05mm.

Đối với phương pháp cắt mẫu thử hình vòng xuyến loại B, xem Phụ lục A.

7.2. Dụng cụ đo chiều dày

Thiết bị đo chiều dày của mẫu thử quả tạ và chiều dày quanh trục của mẫu thử hình vòng xuyến phải phù hợp với thiết bị sử dụng trong phương pháp A của ISO 23529 : 2004.

...

...

...

Kích thước tính bằng milimet

Chú giải

1 Phương pháp cố định để khớp với máy

2 Đầu cắt rập

3 Lưỡi dao

CHÚ THÍCH: Đối với kích thước A đến F, xem Bảng 2.

Hình 3 – Khuôn rập mẫu thử hình quả tạ

Bảng 2 – Kích thước của khuôn rập mẫu thử hình quả tạ

...

...

...

Kích thước

Kiểu 1

Kiểu 1A

Kiểu 2

Kiểu 3

Kiểu 4

A Chiều dài tổng thể (nhỏ nhất)^a

115

100

...

...

...

50

35

B Chiều rộng đầu khuôn

25,0 ± 1

25,0 ± 1

12,5 ± 1

8,5 ± 0,5

6 ± 0,5

C Chiều dài phần hẹp

...

...

...

25 ± 1

16 ± 1

12 ± 0,5

D Chiều rộng phần hẹp

5 ± 0,1

4 ± 0,1

4 ± 0,1

...

...

...

E Bán kính chuyển tiếp phía ngoài

14 ± 1

11 ± 1

8 ± 0,5

7,5 ± 0,5

3 ± 0,1

F Bán kính chuyển tiếp phía trong

25 ± 2

25 ± 2

...

...

...

10 ± 0,5

3 ± 0,1

^aCó thể cần chiều dài tổng thể lớn hơn để đảm bảo rằng chỉ có hai đầu mẫu hình quả tạ được tiếp xúc với tay kẹp của máy, tránh hiện tượng “đứt vai”.

7.3. Thiết bị đo độ côn

Thiết bị đo độ côn hiệu chuẩn hoặc thiết bị thích hợp khác được sử dụng để đo đường kính trong của mẫu thử hình vòng xuyến. Thiết bị phải có khả năng đo đường kính với sai số không lớn hơn 0,01 mm. Có thể sử dụng phương tiện khác để đo mẫu thử hình vòng xuyến nhưng phải tránh làm thay đổi đáng kể kích thước được đo.

7.4. Máy thử kéo

7.4.1. Máy thử kéo phải phù hợp với các yêu cầu của ISO 5893, có độ chính xác đo lực phù hợp cấp 2. Dụng cụ đo độ giãn, phải có độ chính xác phù hợp với cấp D đối với mẫu quả tạ kiểu 1, 2 và 1A và mẫu thử hình vòng xuyến kiểu A, và cấp E đối với quả tạ kiểu 3, 4 và mẫu thử hình vòng xuyến kiểu B. Máy phải có khả năng vận hành tại tốc độ kéo tối thiểu 100 mm/phút, 200 mm/phút và 500 mm/phút.

7.4.2. Đối với phép thử ở nhiệt độ khác với nhiệt độ tiêu chuẩn phòng thí nghiệm, buồng khống chế nhiệt ổn định thích hợp phải được lắp vào máy thử kéo. Áp dụng hướng dẫn trong ISO 23529 để đạt được nhiệt độ nâng cao hoặc dưới bình thường.

8. Số lượng mẫu thử

...

...

...

CHÚ THÍCH: Số lượng mẫu thử phải được quyết định trước và việc sử dụng năm mẫu thử sẽ cho độ không đảm bảo đo nhỏ hơn so với phép thử với ba mẫu thử.

9. Chuẩn bị mẫu thử

9.1. Mẫu hình quả tạ

Mẫu hình quả tạ được chuẩn bị theo phương pháp thích hợp mô tả trong ISO 23529. Mẫu hình quả tạ phải được cắt song song với thớ của vật liệu trừ phi ảnh hưởng của thớ đã được nghiên cứu, trong trường hợp đó bộ mẫu hình quả tạ cũng phải được cắt vuông góc với thớ.

9.2. Mẫu hình vòng xuyến

Mẫu thử phải được chuẩn vị bằng cách cắt hoặc đột, sử dụng phương pháp thích hợp được mô tả trong ISO 23529, hoặc bằng cách đúc khuôn.

10. Điều hòa mẫu và mẫu thử

10.1. Thời gian giữa lưu hóa và thử nghiệm

Đối với tất cả các mục đích thử, thời gian tối thiểu từ khi lưu hóa đến khi thử nghiệm phải là 16 giờ.

...

...

...

Đối với phép thử sản phẩm, thời gian từ khi lưu hóa đến khi thử nghiệm không quá 3 tháng. Trong trường hợp khác, phép thử phải được thực hiện trong vòng 2 tháng kể từ ngày nhận sản phẩm của khách hàng.

10.2. Bảo quản mẫu và mẫu thử

Mẫu và mẫu thử phải được bảo vệ càng tránh được tất cả các ảnh hưởng gây hại trong khoảng thời gian giữa lưu hóa và thử nghiệm càng tốt, ví dụ mẫu phải được bảo vệ tránh ánh sáng và nhiệt.

10.3. Điều hòa mẫu

Điều hòa tất cả các mẫu ít nhất 3 giờ trước khi cắt mẫu thử, trừ mẫu từ latex, theo ISO 23529 ở nhiệt độ tiêu chuẩn phòng thí nghiệm, không có sự kiểm soát độ ẩm.

Điều hòa tất cả các mẫu từ latex ít nhất 96 giờ trước khi cắt mẫu thử, theo ISO 23529 ở nhiệt độ tiêu chuẩn phòng thí nghiệm, có sự kiểm soát độ ẩm.

10.4. Điều hòa mẫu thử

Điều hòa tất cả các mẫu thử theo ISO 23259: Nếu phải mài khi chuẩn bị mẫu, khoảng thời gian giữa khi mài và thử nghiệm không được ít hơn 16 giờ và không quá 72 giờ.

Đối với các phép thử ở nhiệt độ tiêu chuẩn phòng thí nghiệm, nếu mẫu được cắt ra từ mẫu thử đã điều hòa mà không cần phải mài tiếp thì có thể kiểm tra ngay. Nếu cần mài mẫu thêm, phải để điều hòa thời gian tối thiểu là 3 giờ ở nhiệt độ tiêu chuẩn phòng thí nghiệm.

...

...

...

11. Ghi dấu mẫu thử hình quả tạ

Nếu sử dụng dụng cụ đo độ giãn không tiếp xúc, đánh dấu mẫu thử hình quả tạ với hai điểm qui chiếu để xác định chiều dài thử như đã qui định trong Bảng 1, dùng vật đánh dấu thích hợp. Khi đánh dấu không được kéo căng mẫu thử.

Đường kẻ đánh dấu trên phần hẹp của mẫu thử, như chỉ ra trong Hình 2, nghĩa là ở một khoảng cách bằng nhau tính từ tâm của mẫu thử và vuông góc với trục dọc của mẫu thử.

12. Cách đo mẫu thử

12.1. Mẫu thử hình quả tạ

Đo chiều dày tại điểm giữa và ở hai đầu đánh dấu của chiều dài thử bằng dụng cụ đo chiều dày. Giá trị trung bình của ba phép đo được dùng để tính diện tích mặt cắt ngang. Trong mẫu hình quả tạ bất kỳ, không một phép đo nào trong ba phép đo chiều dày phần hẹp chênh lệch lớn hơn 2 % chiều dày trung bình. Chiều rộng của mẫu thử được lấy là khoảng cách giữa các cạnh cắt của khuôn trong phần hẹp, và khoảng cách này phải được đo theo ISO 23259, có độ chính xác 0,05 mm.

12.2. Mẫu thử hình vòng xuyến

Đo chiều rộng tỏa tròn và chiều dày quanh trục tại sáu vị trí có khoảng cách xấp xỉ bằng nhau quanh hình tròn. Giá trị mẫu đo trung bình của mỗi bộ được dùng để tính diện tích mặt cắt ngang. Đường kính trong được đo chính xác đến 0,1 mm. Tính chu vị bên trong và chu vi trung bình như sau:

Chu vi bên trong = p × đường kính trong

...

...

...

12.3. Chiều dày trung bình

Đối với mẫu thử hình quả tạ, chiều dày phần hẹp của ba phép đo không được chênh lệch quá 2 % so với chiều dày trung bình. Nếu hai nhóm mẫu thử đang được so sánh thì chiều dày trung bình của mỗi nhóm phải nằm trong phạm vi 7,5 % chiều dày trung bình của hai nhóm.

13. Cách tiến hành

13.1. Mẫu thử hình quả tạ

Đặt mẫu thử vào máy thử kéo, đảm bảo rằng các đầu mẫu được kẹp đối xứng sao cho sức căng phân bố đồng đều trên toàn bộ mặt cắt ngang. Nếu cần, lắp thêm dụng cụ đo độ giãn. Khởi động máy và giám sát liên tục sự thay đổi chiều dài thử và lực trong suốt phép thử đối với độ chính xác ± 2 % hoặc theo yêu cầu phù hợp điều 15.

Tốc độ danh nghĩa của kẹp di chuyển phải là 500 mm/phút đối với mẫu thử kiểu 1, 2 và 1A và 200 mm/phút đối với mẫu thử kiểu 3 và 4.

Nếu mẫu thử nào bị đứt phía ngoài phần hẹp hoặc biến dạng khác thường phía ngoài chiều dài thử (xem Hình 2) phải bị loại bỏ và lặp lại phép thử với mẫu thử mới.

CHÚ THÍCH: Khi thực hiện phép đo trực quan, cần quan sát thật chính xác.

13.2. Mẫu thử hình vòng xuyến

...

...

...

Tốc độ danh nghĩa của puli truyền động phải là 500 mm/phút đối với mẫu thử kiểu A và 100 mm/phút đối với mẫu thử kiểu B.

14. Nhiệt độ thử

Thông thường phép thử được thực hiện ở một trong những nhiệt độ tiêu chuẩn phòng thí nghiệm qui định trong ISO 23529. Khi cần đo ở những nhiệt độ khác, phải lựa chọn nhiệt độ từ danh mục các nhiệt độ ưu tiên đã nêu trong ISO 23529.

15. Tính kết quả

15.1. Mẫu thử hình quả tạ

Cường độ kéo TS, biểu thị bằng megapascal, được tính theo công thức

TS =

Cường độ kéo đứt TS_b, biểu thị bằng megapascal, được tính theo công thức

TS_b =

...

...

...

E_b =

Ứng suất tại độ giãn dài xác định, S_e, biểu thị bằng megapascal, được tính theo công thức

S_e =

Độ giãn dài tại ứng suất xác định, E_S, biểu thị bằng phần trăm, được tính theo công thức

E_S =

Giá trị của lực F_e, tính bằng niutơn, tương ứng với ứng suất yêu cầu, được tính theo công thức

F_e = S_eW_t

Ứng suất kéo căng tại điểm biến dạng S_y, biểu thị bằng megapascal, được tính từ lực ghi được tại điểm biến dạng theo công thức

S_y =

...

...

...

E_y =

Trong các công thức đã cho ở trên, các ký hiệu được sử dụng có nghĩa sau:

F_b là lực ghi được tại điểm đứt, tính bằng niutơn;

F_{e ­}là lực ghi được tại độ giãn xác định, tính bằng niutơn;

F_m là lực lớn nhất ghi được, tính bằng niutơn;

F_y là lực ghi được tại điểm biến dạng, tính bằng niutơn;

L₀ là chiều dài thử ban đầu, tính bằng milimét;

L_b là chiều dài thử tại điểm đứt, tính bằng milimét;

L_S là chiều dài thử tại ứng suất xác định, tính bằng milimét;

...

...

...

S_e là ứng suất yêu cầu, tính bằng megapascal;

T là chiều dày của chiều dài thử, tính bằng milimét;

W là chiều rộng phần hẹp của khuôn, tính bằng milimét.

15.2. Mẫu thử hình vòng xuyến

Cường độ kéo TS, biểu thị bằng megapascal, tính theo công thức

TS =  

Cường độ kéo đứt TS­_b, biểu thị bằng megapascal, tính theo công thức

TS_b =

Độ giãn dài khi đứt E_b, biểu thị bằng phần trăm, tính theo công thức

...

...

...

Ứng suất tại độ giãn dài xác định, S_e, biểu thị bằng megapascal, tính theo công thức

S_e =

Khoảng cách, tính bằng milimét, giữa hai tâm của bánh xe tương ứng với một độ giãn dài xác định L_e, tính bằng milimét, được tính theo công thức

L_e =

Độ giãn dài tại ứng suất xác định, E_S, biểu thị bằng phần trăm, tính theo công thức

E_S =

Giá trị của lực F_e, tính bằng niutơn, tương ứng với ứng suất yêu cầu, được tính theo công thức

F_e = 2S_eW_t

Ứng suất kéo căng tại điểm biến dạng S_y, biểu thị bằng megapascal, được tính theo công thức

...

...

...

Độ giãn dài khi đứt, E_y, biểu thị bằng phần trăm, được tính theo công thức

E_y =

Trong các công thức đã cho ở trên, các ký hiệu được sử dụng có nghĩa sau:

C_i là chu vi bên trong ban đầu của hình vòng xuyến, tính bằng milimét;

C_m là chu vi trung bình ban đầu của hình vòng xuyến, tính bằng milimét;

d là đường kính puli, tính bằng milimét;

E_S là độ giãn dài xác định, biểu thị bằng phần trăm;

F_b là lực ghi tại điểm đứt, tính bằng niutơn;

F_e là lực ghi được tại độ giãn xác định, tính bằng niutơn;

...

...

...

F_y là lực ghi được tại điểm biến dạng, tính bằng niutơn;

L_b là khoảng cách giữa tâm puli tại điểm đứt, tính bằng milimét;

L_S là khoảng cách giữa tâm puli tại ứng suất xác định, tính bằng milimét;

L_y là khoảng cách giữa tâm puli tại điểm biến dạng, tính bằng milimét;

S_e là ứng suất yêu cầu, tính bằng megapascal;

t là chiều dày quanh trục của hình vòng xuyến, tính bằng milimét;

W là chiều rộng tỏa tròn của hình vòng xuyến, tính bằng milimét.

16. Biểu thị kết quả

Khi có trên một tính chất ứng suất – giãn dài được xác định với cùng một mẫu thử, dữ liệu phép thử phải được xử lý với tư cách là các dữ liệu cho từng chỉ tiêu thu được không lệ thuộc nhau và kết quả tính toán được là kết quả của mỗi chỉ tiêu riêng biệt.

...

...

...

17. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm bao gồm các thông tin sau:

a) viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) các chi tiết về mẫu và mẫu thử;

1) mô tả đầy đủ và nguồn gốc về mẫu,

2) các chi tiết thành phần và điều kiện lưu hóa, nếu có,

3) mô tả mẫu thử:

- phương pháp chuẩn bị mẫu thử (ví dụ mài mẫu), loại mẫu thử, chiều dày trung bình,

- hướng được cắt liên quan đến các thớ trong mẫu thử quả tạ,

...

...

...

1) nhiệt độ phép thử, nếu nhiệt độ khác với nhiệt độ tiêu chuẩn phòng thí nghiệm, và độ ẩm tương đối nếu cần,

2) ngày, tháng thử nghiệm,

3) các thao tác khác với qui định của tiêu chuẩn này;

d) kết quả thử nghiệm, nghĩa là các giá trị trung bình của các tính chất được xác định, tính theo điều 15.

Phụ lục A

(tham khảo)

Chuẩn bị mẫu thử hình vòng xuyến kiểu B

Hình vòng xuyến được cắt bằng máy cắt quay có tốc độ 400 vòng/phút và được gắn một giá đỡ đặc biệt để lắp các lưỡi dao (xem Hình A.1). Các lưỡi dao được bôi trơn bằng dung dịch xà phòng và thường xuyên được kiểm tra độ sắc, sự hư hại, v.v… Mẫu phải được bảo toàn trong khi cắt bằng thiết bị được chỉ ra trong Hình A.2.

...

...

...

Chú giải

1. Cạnh kẹp cho lưỡi dao (kích thước A không tới hạn)

Hình A.1 – Dụng cụ đặc biệt giữ các lưỡi dao di chuyển

Kích thước tính bằng milimét

Chú giải

1. Tấm chắn bảo vệ các ngón tay cho người điều khiển

2 Tấm được cắt

...

...

...

Phụ lục B

(tham khảo)

Độ chụm

B.1. Tổng quan

Độ lặp lại và độ tái lập của phương pháp được tính toán dựa theo ISO/TR 9272 : 2005. Dữ liệu gốc được xử lý theo các qui trình đã mô tả trong ISO/TR 9272 : 2005 đối với các số liệu nằm ngoài mức có ý nghĩa 5 % và 2 %.

B.2. Chi tiết các chương trình thử nghiệm

B.2.1. Thiết lập hai chương trình thử nghiệm liên phòng thí nghiệm (ITPs).

ITP thứ nhất vào năm 2001 như sau:

...

...

...

Tổng cộng 23 phòng thí nghiệm trên 8 quốc gia tham gia vào chương trình.

ITP thứ hai vào năm 2002 như sau:

Một hỗn hợp NR được sử dụng cho phép thử kéo. Công thức hỗn hợp giống như hỗn hợp NR đã sử dụng trong ITP thứ nhất.

Tổng cộng 17 phòng thí nghiệm trên 6 quốc gia tham gia vào chương trình.

Các mẫu thử cao su đã được chuẩn bị hoàn thiện được gửi tới mỗi phòng thí nghiệm để đánh giá trong cùng các ITP với độ chụm cấp 1.

B.2.2. Các tính chất thử nghiệm được tính là cường độ kéo đứt (TS_b), độ giãn dài khi đứt (E_b), ứng suất tại độ giãn dài 100 % (S₁₀₀) và ứng suất tại độ giãn dài 200 % (S₂₀₀).

B.2.3. Ba kiểu mẫu thử hình quả tạ 1, 2 và 1A được thử nghiệm.

Kiểu 1 được thử nghiệm với hai chiều dài thử được đánh dấu là 20 mm và 25 mm trong ITP thứ nhất, nhưng đối với ITP thứ hai thì chỉ thử với một mẫu thử có chiều dài thử 25 mm.

B.3. Kết quả độ chụm

...

...

...

Các biểu tượng sử dụng trong các bảng này được định nghĩa như sau:

r = độ lặp lại, tính bằng đơn vị đo;

(r) = độ lặp lại, tính bằng phần trăm (tương đối);

R = độ tái lập, tính bằng đơn vị đo;

(R) = độ tái lập, tính bằng phần trăm (tương đối).

Bảng B.1 – Độ chụm cho hỗn hợp NR (ITP thứ nhất)

Tính chất

Kiểu mẫu hình quả tạ/ chiều dài thử

Giá trị trung bình

...

...

...

Độ lặp lại trong phòng thí nghiệm

Độ tái lập liên phòng thí nghiệm

r

(r)

R

(R)

TS_b

Kiểu 1/20 mm

34,25

...

...

...

3,20

3,35

9,79

Kiểu 1/25 mm

34,17

1,53

4,47

2,49

7,29

...

...

...

31,93

1,25

3,93

2,85

8,94

Kiểu 1A/20 mm

34,88

0,67

1,91

...

...

...

7,54

E_b

Kiểu 1/20 mm

671

42,1

6,28

57,2

8,52

Kiểu 1/25 mm

...

...

...

66,3

9,89

63,1

9,41

Kiểu 2/20 mm

651

29,9

4,60

60,5

...

...

...

Kiểu 1A/20 mm

687

29,9

4,35

57,8

8,41

S₁₀₀

Kiểu 1/20 mm

1,83

...

...

...

10,00

0,36

19,50

Kiểu 1/25 mm

1,86

0,12

6,73

0,32

17,24

...

...

...

1,84

0,15

8,33

0,40

21,95

Kiểu 1A/20 mm

1,89

0,07

3,90

...

...

...

14,81

S₂₀₀

Kiểu 1/20 mm

4,49

0,45

10,08

0,85

18,97

Kiểu 1/25 mm

...

...

...

0,52

11,82

0,77

17,36

Kiểu 2/20 mm

4,39

0,39

8,79

0,87

...

...

...

Kiểu 1A/20 mm

4,58

0,38

8,25

0,70

15,26

Bảng B.2 – Độ chụm cho hỗn hợp SBR (ITP thứ nhất)

Tính chất

Kiểu mẫu hình quả tạ/ chiều dài thử

...

...

...

N = 23 × 2 = 46

Độ lặp lại trong phòng thí nghiệm

Độ tái lập liên phòng thí nghiệm

r

(r)

R

(R)

TS_b

Kiểu 1/20 mm

...

...

...

1,48

5,94

2,12

8,53

Kiểu 1/25 mm

24,60

1,17

4,74

2,58

...

...

...

Kiểu 2/20 mm

24,38

1,52

6,22

2,84

11,65

Kiểu 1A/20 mm

24,70

1,01

...

...

...

2,38

9,65

E_b

Kiểu 1/20 mm

457

29,3

6,40

39,0

8,53

...

...

...

458

31,4

6,85

31,6

6,90

Kiểu 2/20 mm

462

32,9

7,12

...

...

...

10,43

Kiểu 1A/20 mm

459

13,9

3,04

41,1

8,96

S₁₀₀

Kiểu 1/20 mm

...

...

...

0,20

7,46

0,51

19,47

Kiểu 1/25 mm

2,61

0,20

7,52

0,41

...

...

...

Kiểu 2/20 mm

2,66

0,24

9,11

0,57

21,30

Kiểu 1A/20 mm

2,65

0,10

...

...

...

0,43

16,15

S₂₀₀

Kiểu 1/20 mm

7,76

0,59

7,62

1,28

16,52

...

...

...

7,74

0,47

6,08

0,94

12,15

Kiểu 2/20 mm

7,68

0,56

7,31

...

...

...

19,25

Kiểu 1A/20 mm

7,81

0,45

5,74

1,00

12,79

Bảng B.3 – Độ chụm cho hỗn hợp EPDM (ITP thứ nhất)

Tính chất

...

...

...

Giá trị trung bình

N = 23 × 2 = 46

Độ lặp lại trong phòng thí nghiệm

Độ tái lập liên phòng thí nghiệm

r

(r)

R

(R)

TS_b

...

...

...

14,51

1,13

7,78

2,01

13,83

Kiểu 1/25 mm

14,59

1,57

10,76

...

...

...

15,20

Kiểu 2/20 mm

14,50

1,20

8,26

2,14

14,74

Kiểu 1A/20 mm

14,77

...

...

...

4,39

1,87

12,65

E_b

Kiểu 1/20 mm

470

22,2

4,71

32,4

...

...

...

Kiểu 1/25 mm

474

33,8

7,13

44,5

9,38

Kiểu 2/20 mm

475

21,9

...

...

...

42,4

8,93

Kiểu 1A/20 mm

471

20,2

4,28

39,2

8,34

S₁₀₀

...

...

...

2,33

0,21

8,99

0,36

15,32

Kiểu 1/25 mm

2,30

0,18

7,61

...

...

...

13,94

Kiểu 2/20 mm

2,39

0,17

7,21

0,32

13,52

Kiểu 1A/20 mm

2,40

...

...

...

3,87

0,29

10,04

S₂₀₀

Kiểu 1/20 mm

5,11

0,35

6,87

0,65

...

...

...

Kiểu 1/25 mm

5,05

0,25

4,88

0,62

12,35

Kiểu 2/20 mm

5,08

0,27

...

...

...

0,71

14,04

Kiểu 1A/20 mm

5,20

0,22

4,22

0,46

8,84

Bảng B.4 – Độ chụm cho hỗn hợp NR (ITP thứ hai)

...

...

...

Kiểu mẫu hình quả tạ/ chiều dài thử

Giá trị trung bình

N = 17 × 2 = 34

Độ lặp lại trong phòng thí nghiệm

Độ tái lập liên phòng thí nghiệm

r

(r)

R

(R)

...

...

...

Kiểu 1/25 mm

32,26

1,86

5,76

2,21

6,84

Kiểu 2/20 mm

34,75

1,53

...

...

...

4,04

11,63

Kiểu 1A/20 mm

33,13

1,19

3,60

2,71

8,17

E_b

...

...

...

640

27,26

4,26

54,44

8,50

Kiểu 2/20 mm

683

30,80

4,51

...

...

...

13,83

Kiểu 1A/20 mm

665

22,94

3,45

83,52

12,26

S₁₀₀

Kiểu 1/25 mm

...

...

...

0,13

7,29

0,32

18,17

Kiểu 2/20 mm

1,83

0,20

11,08

0,30

...

...

...

Kiểu 1A/20 mm

1,78

0,13

7,06

0,22

12,19

S₂₀₀

Kiểu 1/25 mm

4,27

...

...

...

7,42

1,10

25,81

Kiểu 2/20 mm

4,31

0,44

10,31

1,03

23,91

...

...

...

4,35

0,21

4,78

0,87

20,11

Phụ lục C

(tham khảo)

Phân tích dữ liệu ITP và hình dạng quả tạ

...

...

...

Phụ lục này xem xét các tính năng của các dạng mẫu hình quả tạ khác nhau, kể cả kiểu 1A, được đo trong các chương trình ITP. Mẫu hình quả tạ kiểu 1A là kiểu mới bổ sung vào tiêu chuẩn này, nhưng nó đã được sử dụng ở Nhật Bản và các nước khác từ nhiều năm.

Các phép thử liên phòng thí nghiệm chỉ ra rằng mẫu hình quả tạ kiểu 1A có những ưu điểm hơn kiểu 1 và 2 do có độ lặp lại tốt hơn, nhất là các sự cố đứt bên ngoài chiều dài thử thấp hơn. Sự phân tích yếu tố-hạn chế chứng minh rằng sự phân bố ứng lực trong kiểu 1A là đồng đều hơn, sự phân tích này cũng đã tính đến tính năng đã được cải tiến của nó.

Các giá trị của các tính chất kéo xác định với mẫu hình quả tạ kiểu 1A cũng tương tự như các giá trị thu được với kiểu 1, nhưng không thể hy vong chúng giống nhau trong tất cả các trường hợp.

Quả tạ kiểu 1A có kích thước tổng thể tương tự kiểu 1 và có thể coi như là một loại khác. Kiểu 1A không thay thế kiểu 1 vì đã thu được ngân hàng dữ liệu lớn và truyền thống lâu đời của quả tạ kiểu 1.

C.2. Ba phương sai đối với phép thực nghiệm lồng ba yếu tố

Khi so sánh độ chụm theo ISO/TR 9272 : 2005, R là một chỉ số phương sai giữa các phòng thí nghiệm (σ_L^2), và r là chỉ số cho biết tổng phương sai (σ_D^2 + σ_M^2) đối với một phòng thí nghiệm riêng biệt, tạo nên bởi phương sai giữa các ngày (σ_D^2) và phương sai do sai số phép đo (σ_M^2). Để phân tích riêng rẽ σ_D^2 và σ_M^2, chỉ cần đánh giá từng phương sai bằng các phép thực nghiệm tổng ghép ba yếu tố theo ISO 5725-3.

Phép đánh giá được thực hiện đối với mỗi thành phần của tổng phương sai trong phép đo ở ITP thứ hai. Kết quả được chỉ ra trong Bảng C.1 và C.2.

Bảng C.1 – Đánh giá mỗi thành phần của phương sai bằng “thực nghiệm lồng ba yếu tố” đối với cường độ kéo trong ITP thứ hai

...

...

...

Kiểu 2

Kiểu 3

σ_L^2

(0,60)^2

(1,80)^2

(0,80)^2

σ_D^2

(0,67)^2

(0,54)^2

...

...

...

σ_M^2

(1,60)^2

(1,08)^2

(1,04)^2

Bảng C.2 – Đánh giá mỗi thành phần của phương sai bằng “thực nghiệm lồng ba yếu tố” đối với độ giãn dài trong ITP thứ hai

Kiểu 1

Kiểu 2

Kiểu 3

...

...

...

(20,4)^2

(43,7)^2

(24,3)^2

σ_D^2

(13,6)^2

(21,9)^2

(28,6)^2

σ_M^2

(28,1)^2

...

...

...

(19,3)^2

Trong 3 phương sai, phương sai do sai số phép đo (σ_M^2) là quan trọng nhất đối với hình dạng quả tạ. Các phương sai khác (σ_L^2 và σ_D^2) bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác với hình dạng quả tạ.

Trong Bảng chỉ ra rằng σ_M^2 là nhỏ nhất đối với mẫu hình quả tạ kiểu 1A, có nghĩa là độ chụm phép đo là tốt nhất với loại này.

C.3. Phân tích mẫu thử bị đứt

C.3.1. Số lượng mẫu thử bị đứt bên ngoài chiều dài thử

Hình C.1 chỉ số lượng mẫu thử bị đứt bên ngoài chiều dài thử (bên ngoài các vạch quan sát). Đối với mỗi kiểu quả tạ, 230 mẫu thử được kiểm tra, 23 phòng thí nghiệm mỗi ngày kiểm tra năm mẫu thử trong hai ngày thử.

Chú giải

Y Số lượng mẫu thử bị đứt bên ngoài chiều dài thử

...

...

...

B Quả tạ kiểu 2

C Quả tạ kiểu 1A

Hình C.1 – Số lượng mẫu thử bị đứt bên ngoài chiều dài thử

(ITP thứ nhất – tổng số 230 trong mỗi kiểu mẫu thử)

Trong trường hợp quả tạ kiểu 1 tạo nên từ hỗn hợp NR có chiều dài thử 20 mm, có 159 mẫu thử điểm đứt bên ngoài chiều dài thử, chiếm khoảng 70 % số lượng mẫu thử được kiểm tra. Trong trường hợp kiểu 1 có chiều dài thử 25 mm, khoảng 60 % mẫu thử được kiểm tra. Trong trường hợp kiểu 2, khoảng 47 % mẫu thử được kiểm tra. Tuy nhiên, trong trường hợp kiểu 1A, chỉ 13 % mẫu thử điểm đứt bên ngoài chiều dài thử.

Với SBR và EPDM, khả năng đứt bên ngoài chiều dài thử đối với kiểu 1A cũng được nhỏ hơn đáng kể so với kiểu quả tạ khác.

C.3.2. Mối liên hệ giữa tỷ lệ mẫu thử bị đứt bên ngoài chiều dài thử với năng lượng kéo

Mối liên hệ giữa phần trăm mẫu thử bị đứt bên ngoài chiều dài thử và năng lượng kéo (cường độ kéo nhân với độ giãn dài khi đứt) cũng đã được nghiên cứu. Chuẩn bị các hỗn hơp NR có hàm lượng than đen (carbon black) khác nhau, và tính toán TS_b và E_b của NR. Ghi nhận tỷ lệ phần trăm mẫu thử bị đứt bên ngoài chiều dài thử. Hình C.2 chỉ kết quả của thí nghiệm này.

...

...

...

X TS_b × E_b (MPa %)

Y Phần trăm mẫu thử bị đứt bên ngoài chiều dài thử

1 Quả tạ kiểu 1

2 Quả tạ kiểu 2

3 Quả tạ kiểu 3

Hình C.2 – Tương quan giữa tỷ lệ phần trăm mẫu thử bị đứt bên ngoài chiều dài thử và TS_b × E_b (năng lượng kéo)

Khi giá trị năng lượng kéo tăng, tỷ lệ phần trăm mẫu thử bị đứt bên ngoài chiều dài thử tăng. Ở các giá trị năng lượng kéo dưới 20 000 MPa, phần lớn mẫu thử kiểu 1A bị đứt bên trong chiều dài thử.

C.4. Phân tích yếu tố hạn chế

Một phép phân tích yếu tố hạn chế (FEA) được thực hiện trên phần của mẫu thử. Hình C.3 chỉ sự phân bố ứng lực, nhận được từ phần mềm “ABAQUS”.

...

...

...

Mặt khác, đối với kiểu 1A, ứng lực gần cạnh tại mức độ như nhau vì ở vùng trung tâm, nghĩa là kiểu 1A có sự phân bố ứng lực tương đối đồng đều.

Hình C.3 – Ví dụ về sự phân bố ứng lực thu được khi sử dụng “ABAQUS”

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] ISO/TR 9272 : 2005 Rubber and rubber products – Determination of precision for test method standards (Cao su và sản phẩm cao su – Xác định độ chụm cho tiêu chuẩn phương pháp thử).

[2] TCVN 6910-3 : 2001 (ISO 5725-3) Độ chính xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và kết quả đo - Phần 3: Phép đo trung gian độ chụm của phương pháp đo tiêu chuẩn].