玻璃態(tài)碳材料

玻璃態(tài)碳材料

標(biāo)準(zhǔn)名稱   玻璃態(tài)碳材料  

標(biāo)準(zhǔn)類型   中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)號(hào)   JC425-91

標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布單位 國家建筑材料工業(yè)局

標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布日期   1991-03-22批準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施日期   1991-12-01實(shí)施

標(biāo)準(zhǔn)正文

1 主要內(nèi)容與適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了玻璃態(tài)碳材料的規(guī)格尺寸、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則等。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于電子工業(yè)、化工、電分析化學(xué)、生物、環(huán)保、醫(yī)藥、食品、海洋等領(lǐng)域中使用的玻璃態(tài)碳材料。

2 規(guī)格

產(chǎn)品品種規(guī)格見表１。

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品種             長度              寬度                 厚度                      直徑

        基本尺寸 極限偏差   基本尺寸 極限偏差     基本尺寸 極限偏差       基本尺寸 極限偏差

────────────────────────────────────────────────

         230                  90                    6

長方板材 200     ±0.5       80      ±0.3          7       ±0.3

         180                  60                    7

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圓板材                                              5                       160       0-0.5

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棒材    100                                                                 10,9,8    ±0.3

       80-130     ±0.5                                                    7,6,5,4

       50-80                                                               3,5,3,2,5   ±0.2

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３   技術(shù)要求

３．1   外觀：黑色，呈鏡面。表面平整、光滑，無明顯彎曲，無裂紋。

3．2   尺寸偏差：尺寸偏差由表1規(guī)定。

3．3   密度：1．51－l．52g／cm3。

３．4   肖氏硬度（HS）：120－128。

3．5   體積電阻率：48X10[-4]－55X10[－4]Ω·cm。

３．6   平均線膨脹系數(shù)（室溫至500℃）：2．3X10[－6]－2．4X10[－6]k[－1]（℃[－1])

3．7   透氣率：小于1XI0[－8]Pa·L/s。

4 試驗(yàn)方法。

4．1 外觀

借助20倍顯微鏡目測(cè)。

4．2 尺寸偏差

用分度值為0．02mm的游標(biāo)卡尺測(cè)量。

4．3 密度

4．3．1 設(shè)備

a. 分析天平：感量為0．1mg。

b．電熱恒溫干燥箱：溫度可調(diào)節(jié)至1l0℃，其控制偏差不大于±5℃。

c. 燒杯：容量250mL。

d．小網(wǎng)籃：用直徑小于0．15mm的金屬絲稀疏編成的。

e. 支架。

f．干燥器。

4．3．2 試樣

質(zhì)量大于5g的試樣5個(gè)，表面和邊緣應(yīng)平整。

4．3．3 試驗(yàn)程序

4．3．3．1 用乙醇清潔試樣表面，再用蒸餾水清洗后，將試佯放入恒溫干燥箱中，在110±5℃溫度下干燥2h，放人干燥器中冷卻至室溫，在空氣中用天平稱重，精確到0．1mg。此為干燥質(zhì)量m0。

4．3．3．2 將試樣懸起浸沒在蒸餾水中3－4h

4．3．3．5 將試樣放入小網(wǎng)籃后懸掛在天平臂上，井使小網(wǎng)籃及試樣全部浸人蒸餾水中，而且不碰到容器壁。去除附看到試樣和金屬絲上的氣泡。稱取試樣連同網(wǎng)籃的質(zhì)量m總。取出試樣，不改變網(wǎng)籃的高低位置，稱取網(wǎng)籃的質(zhì)量m網(wǎng)。則m總與m網(wǎng)之差即為飽水試樣的水中質(zhì)量m２。

4．3．３．4 將試樣從水中取出，用飽水的毛巾擦去試樣表面水分（避免擦去孔隙的水分），然后稱取飽水試樣的質(zhì)量m1。

4．3．4      試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算

    密度按式（１）計(jì)算：

                        ρ＝m0/(m1-m2)×ρ水    （1）

式中：ρ一一試樣的密度，g／cm3;

    m。一一干燥后的試樣質(zhì)量，g；

    m1——飽水試樣在空氣中的質(zhì)量，g；

    m2——飽水試樣在水中的質(zhì)量，g；

    ρ水一試驗(yàn)溫度下水的密度，g／cm3。

    取5個(gè)試樣密度的算術(shù)平均值為試驗(yàn)結(jié)果，數(shù)值取有效數(shù)字三位。

4．4   硬度

4．4．1 設(shè)備：Ｄ型肖氏硬度計(jì)。

4．4．2 試樣：

    a.試樣表面粗糙度最大不超過Ｒa   1．6。試樣兩表面不平行度不大于30’。

    b．試樣厚度不小于5mm。

    c.數(shù)量不少于2個(gè)。

4．4．3   試驗(yàn)程序

    按儀器說明書的操作規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)，每塊試樣進(jìn)行5次試驗(yàn)，壓痕不準(zhǔn)重復(fù)，兩相鄰壓痕間距應(yīng)大于2．5mm，壓痕距試樣邊緣不小于6mm。

4．4．4 試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算

    取試驗(yàn)所得肖氏硬度值的算術(shù)平均值。

4．5 體積電阻率

4．5．1 設(shè)備

a.雙臂直流電橋，線路見圖1。當(dāng)被鍘電阻Rx在10[2]－10[-3]Ω時(shí)，電橋的基本誤差δ為±0．02％。

b.．直流穩(wěn)壓電源，輸出電壓2－8v。

c.檢流計(jì)，電流常數(shù)小于2X10[10]A／mm，臨界電阻約1000Ω。

d．電流表，lA。

e.滑線可變電阻器，IA，300Ω。

f．   0．0l級(jí)標(biāo)準(zhǔn)電阻。

g．換向開關(guān)。

h．游標(biāo)卡尺，分度值為0．02mm

4．5．2 試樣

a.試樣為直徑6－8mm，長度40－70mm的圓柱。

b．試樣表面應(yīng)清潔無裂紋。

c.試樣數(shù)量不少于5個(gè)。

4．5．3 試驗(yàn)環(huán)境

溫度為20±5℃，相對(duì)濕度低于80％。

4．5．4 試驗(yàn)程序

4．5．4．1 按圖1、圖2接線，按被測(cè)電皿的范圍選擇標(biāo)準(zhǔn)電阻值。標(biāo)準(zhǔn)電阻與被測(cè)試樣跨接電阻應(yīng)小于0．001Ω，導(dǎo)線兩頭有夾緊的授頭，井具有良好的清潔的接觸面，試樣（被測(cè)電阻）和標(biāo)準(zhǔn)電阻的電位端的

引線電阻應(yīng)小于0．002Ω。

4．5．4．2

  把Rp放在電阻最大位置，把S3合在任意一方，接通電路。調(diào)節(jié)Rp，使電路中的電流

  小于標(biāo)準(zhǔn)電阻和被測(cè)電阻所允許通過的電流數(shù)值（由安培表指示）。

4．5．4．3 選擇R1等于R2為1000Ω。

4．5．4．4 接通檢流計(jì)按鈕R2，調(diào)節(jié)電橋測(cè)定臂電阻R，使檢流計(jì)指零，再接通檢流計(jì)按鈕K3，使檢流計(jì)再次指零，讀取測(cè)定臂電阻值為R'。

4．5．4．5 把S3合在另一方，重復(fù)4．5．4．4的步驟，讀取測(cè)定臂電阻值為R"。

4．5．4．6 用游標(biāo)卡尺測(cè)量試佯的直徑，在試樣被測(cè)量的范圍內(nèi)共測(cè)五點(diǎn)，取其算術(shù)平均值，計(jì)算試樣的截面積S；測(cè)量試樣電位端之間的距離l。

4．5．5 試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算：

將試驗(yàn)所讀取的R'和R"值取算術(shù)平均值為R值。

被測(cè)試佯體積電阻宰由式（2）計(jì)算：

ρv=RxS/l                                  (2)

Rx=r/R1Rn=r/R2Rn                           (3)

式中：ρv一被測(cè)試樣的體積電阻率，10[－4]Ω；

    Rx——一被測(cè)試樣的電阻值，Ω

    S——被測(cè)試樣的截面積，cm2；

    l一被測(cè)試佯電位端之間的距離，cm

    Rn一標(biāo)準(zhǔn)電阻值，Ω

R1．R2－當(dāng)電橋平衡時(shí)電橋比例臂的數(shù)值，Ω

    R—當(dāng)電橋平衡時(shí)電橋測(cè)定臂的數(shù)值，Ω。

    取各試樣電阻率的算術(shù)平均值為試驗(yàn)結(jié)果，數(shù)值取小數(shù)點(diǎn)后一位。

4．6 平均線由脹系數(shù)

4．6．1 設(shè)備及量具

4．6．1．1 熱膨脹計(jì)

a.伸長檢測(cè)器：石英玻璃，推桿式，能檢測(cè)1μm的變位。

b．電爐：能以每分鐘5℃的升溫速率由室溫升到試驗(yàn)最高溫度（500℃），爐內(nèi)等溫區(qū)溫差在試樣全長范圍內(nèi)不超過2℃。

c.溫度計(jì)：使用測(cè)溫?zé)犭娕己蜏囟戎甘狙b置指示試樣溫度，其誤差不大于±5℃。

4．6．1．2 外徑千分尺

分度值為0．01mm。

4．6.2 試樣

4．6．2．1 試樣為直徑8mm，長度20－25mm的圓柱，端面平整、光滑，兩端面相互平行且與軸向垂直。

4．6．2．2 試佯不少于2個(gè)。

4．6．5 試驗(yàn)程序。

4．6．3．1 用于分尺測(cè)量試樣的長度乙精確到0．0mm。

4．6．3．2 在室溫下，將試樣平穩(wěn)地放置在爐內(nèi)等溫區(qū)中的試樣架上。

4．6．3．3 以每分鐘5℃的升溫速率升溫，從室溫到500℃，膨脹汁自動(dòng)記錄試佯的相應(yīng)伸長。

4．6．4 試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算

平均線膨脹系數(shù)按式（4）計(jì)算：

                           Δl

                       α1=---------- +A   (4)

                           l(T2-T1)

式中：α1一一溫度從T1，升到T2，過程中，試樣的平均線膨脹系數(shù)，10[-6]K[-1]℃[-1]

   Δl 一一溫度從T1，升至T2膨脹計(jì)記錄的試佯伸長，mm；

    T1．一測(cè)定溫度范圍的低溫，比室溫要高10℃以上，K（℃）：

    T2，一一測(cè)定溫度范圍的高溫，K（℃）；

    A一一儀器測(cè)試系統(tǒng)校準(zhǔn)值。

取各試樣計(jì)算數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值為試驗(yàn)結(jié)果，數(shù)值取小數(shù)點(diǎn)后一位。

4．7 進(jìn)氣率

4．7．1 設(shè)備

設(shè)備由氦質(zhì)譜檢漏儀和輔助系統(tǒng)組成（見圖3），標(biāo)準(zhǔn)靈敏度為10[-8]Pa·L／s，響應(yīng)時(shí)間為3s。

      圖3 氦質(zhì)譜檢漏儀裝置示意圖

4.7.2 試樣

4．7．2．1．試樣為長度、寬度不小于100mm，厚度不小于5mm的短形或長方形板材。

4．7．2．2 試樣表面用汽油清洗后，用丙酮淋洗，再用乙醇淋洗，然后于110±5℃干燥箱內(nèi)烘2h，放入干燥器中冷卻至室溫。

4．7．3 試驗(yàn)程序

4．7．3．1 按氦質(zhì)譜儀說明書操作，使其處于正常工作狀態(tài)。

4．7．3．2 將表面清潔、處理后的試樣放在試樣室的位置上。

4．7．3．3 打開閥S1、S2，使機(jī)械泵對(duì)試件室抽氣。

4．7．3．4 觀察熱偶真空計(jì)的指示，當(dāng)真空度達(dá)1Pa后，打開閥S3，當(dāng)真空度再次達(dá)1Pa后，在液氮附內(nèi)加注液氮。

4．7．3．5 逐步開啟節(jié)流閥，使質(zhì)譜室真空度維持在10[-2]－10[-3]Pa，然后關(guān)閉閥S1。

4．7．3．6 用鐘罩或塑料袋將試樣室竄起來，通以氦氣，這時(shí)被罩試樣全部“浸浴”在氦氣之中，同時(shí)用檢漏儀進(jìn)行檢漏。持續(xù)3s。

4．7．4 試驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)過3s后，真空度不變，則透氣率小于1X10[-8]Pa.L／s。

5 檢驗(yàn)規(guī)則

5．1 出廠檢驗(yàn)：檢驗(yàn)外觀和尺寸偏差，對(duì)產(chǎn)品逐件檢驗(yàn)。不合格的產(chǎn)品應(yīng)剔除并以合格品補(bǔ)齊。

5．2 型式檢驗(yàn)：檢驗(yàn)技術(shù)要求規(guī)定的所有項(xiàng)目。

當(dāng)原料、工藝改變時(shí)，應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)，采用隨爐抽佯法，抽樣量不少于該爐產(chǎn)品的10％，檢驗(yàn)后有2項(xiàng)不合格，可重新取樣進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，再有1項(xiàng)不合格則該批產(chǎn)品為不合格。

6 包裝、標(biāo)志

6．1 包裝

產(chǎn)品用包裝紙包好，放入紙盒中，并用泡沫塑料填緊，然后用木箱包裝。

6．2 標(biāo)志

    產(chǎn)品出廠時(shí)應(yīng)有合格證。合格證上標(biāo)有產(chǎn)品名稱、數(shù)量、制造單位、出廠日期、檢驗(yàn)員印章。