玻璃态碳材料

玻璃态碳材料

标准名称   玻璃态碳材料  

标准类型   中华人民共和国行业标准

标准号   JC425-91

标准发布单位 国家建筑材料工业局

标准发布日期   1991-03-22批准

标准实施日期   1991-12-01实施

标准正文

1 主要内容与适用范围

本标准规定了玻璃态碳材料的规格尺寸、技术要求、试验方法和检验规则等。

本标准适用于电子工业、化工、电分析化学、生物、环保、医药、食品、海洋等领域中使用的玻璃态碳材料。

2 规格

产品品种规格见表１。

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品种             长度              宽度                 厚度                      直径

        基本尺寸 极限偏差   基本尺寸 极限偏差     基本尺寸 极限偏差       基本尺寸 极限偏差

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         230                  90                    6

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

         180                  60                    7

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圆板材                                              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   技术要求

３．1   外观：黑色，呈镜面。表面平整、光滑，无明显弯曲，无裂纹。

3．2   尺寸偏差：尺寸偏差由表1规定。

3．3   密度：1．51－l．52g／cm3。

３．4   肖氏硬度（HS）：120－128。

3．5   体积电阻率：48X10[-4]－55X10[－4]Ω·cm。

３．6   平均线膨胀系数（室温至500℃）：2．3X10[－6]－2．4X10[－6]k[－1]（℃[－1])

3．7   透气率：小于1XI0[－8]Pa·L/s。

4 试验方法。

4．1 外观

借助20倍显微镜目测。

4．2 尺寸偏差

用分度值为0．02mm的游标卡尺测量。

4．3 密度

4．3．1 设备

a. 分析天平：感量为0．1mg。

b．电热恒温干燥箱：温度可调节至1l0℃，其控制偏差不大于±5℃。

c. 烧杯：容量250mL。

d．小网篮：用直径小于0．15mm的金属丝稀疏编成的。

e. 支架。

f．干燥器。

4．3．2 试样

质量大于5g的试样5个，表面和边缘应平整。

4．3．3 试验程序

4．3．3．1 用乙醇清洁试样表面，再用蒸馏水清洗后，将试佯放入恒温干燥箱中，在110±5℃温度下干燥2h，放人干燥器中冷却至室温，在空气中用天平称重，精确到0．1mg。此为干燥质量m0。

4．3．3．2 将试样悬起浸没在蒸馏水中3－4h

4．3．3．5 将试样放入小网篮后悬挂在天平臂上，井使小网篮及试样全部浸人蒸馏水中，而且不碰到容器壁。去除附看到试样和金属丝上的气泡。称取试样连同网篮的质量m总。取出试样，不改变网篮的高低位置，称取网篮的质量m网。则m总与m网之差即为饱水试样的水中质量m２。

4．3．３．4 将试样从水中取出，用饱水的毛巾擦去试样表面水分（避免擦去孔隙的水分），然后称取饱水试样的质量m1。

4．3．4      试验结果的计算

    密度按式（１）计算：

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

式中：ρ一一试样的密度，g／cm3;

    m。一一干燥后的试样质量，g；

    m1——饱水试样在空气中的质量，g；

    m2——饱水试样在水中的质量，g；

    ρ水一试验温度下水的密度，g／cm3。

    取5个试样密度的算术平均值为试验结果，数值取有效数字三位。

4．4   硬度

4．4．1 设备：Ｄ型肖氏硬度计。

4．4．2 试样：

    a.试样表面粗糙度最大不超过Ｒa   1．6。试样两表面不平行度不大于30’。

    b．试样厚度不小于5mm。

    c.数量不少于2个。

4．4．3   试验程序

    按仪器说明书的操作规程进行试验，每块试样进行5次试验，压痕不准重复，两相邻压痕间距应大于2．5mm，压痕距试样边缘不小于6mm。

4．4．4 试验结果的计算

    取试验所得肖氏硬度值的算术平均值。

4．5 体积电阻率

4．5．1 设备

a.双臂直流电桥，线路见图1。当被铡电阻Rx在10[2]－10[-3]Ω时，电桥的基本误差δ为±0．02％。

b.．直流稳压电源，输出电压2－8v。

c.检流计，电流常数小于2X10[10]A／mm，临界电阻约1000Ω。

d．电流表，lA。

e.滑线可变电阻器，IA，300Ω。

f．   0．0l级标准电阻。

g．换向开关。

h．游标卡尺，分度值为0．02mm

4．5．2 试样

a.试样为直径6－8mm，长度40－70mm的圆柱。

b．试样表面应清洁无裂纹。

c.试样数量不少于5个。

4．5．3 试验环境

温度为20±5℃，相对湿度低于80％。

4．5．4 试验程序

4．5．4．1 按图1、图2接线，按被测电皿的范围选择标准电阻值。标准电阻与被测试样跨接电阻应小于0．001Ω，导线两头有夹紧的授头，井具有良好的清洁的接触面，试样（被测电阻）和标准电阻的电位端的

引线电阻应小于0．002Ω。

4．5．4．2

  把Rp放在电阻最大位置，把S3合在任意一方，接通电路。调节Rp，使电路中的电流

  小于标准电阻和被测电阻所允许通过的电流数值（由安培表指示）。

4．5．4．3 选择R1等于R2为1000Ω。

4．5．4．4 接通检流计按钮R2，调节电桥测定臂电阻R，使检流计指零，再接通检流计按钮K3，使检流计再次指零，读取测定臂电阻值为R'。

4．5．4．5 把S3合在另一方，重复4．5．4．4的步骤，读取测定臂电阻值为R"。

4．5．4．6 用游标卡尺测量试佯的直径，在试样被测量的范围内共测五点，取其算术平均值，计算试样的截面积S；测量试样电位端之间的距离l。

4．5．5 试验结果的计算：

将试验所读取的R'和R"值取算术平均值为R值。

被测试佯体积电阻宰由式（2）计算：

ρv=RxS/l                                  (2)

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

式中：ρv一被测试样的体积电阻率，10[－4]Ω；

    Rx——一被测试样的电阻值，Ω

    S——被测试样的截面积，cm2；

    l一被测试佯电位端之间的距离，cm

    Rn一标准电阻值，Ω

R1．R2－当电桥平衡时电桥比例臂的数值，Ω

    R—当电桥平衡时电桥测定臂的数值，Ω。

    取各试样电阻率的算术平均值为试验结果，数值取小数点后一位。

4．6 平均线由胀系数

4．6．1 设备及量具

4．6．1．1 热膨胀计

a.伸长检测器：石英玻璃，推杆式，能检测1μm的变位。

b．电炉：能以每分钟5℃的升温速率由室温升到试验最高温度（500℃），炉内等温区温差在试样全长范围内不超过2℃。

c.温度计：使用测温热电偶和温度指示装置指示试样温度，其误差不大于±5℃。

4．6．1．2 外径千分尺

分度值为0．01mm。

4．6.2 试样

4．6．2．1 试样为直径8mm，长度20－25mm的圆柱，端面平整、光滑，两端面相互平行且与轴向垂直。

4．6．2．2 试佯不少于2个。

4．6．5 试验程序。

4．6．3．1 用于分尺测量试样的长度乙精确到0．0mm。

4．6．3．2 在室温下，将试样平稳地放置在炉内等温区中的试样架上。

4．6．3．3 以每分钟5℃的升温速率升温，从室温到500℃，膨胀汁自动记录试佯的相应伸长。

4．6．4 试验结果的计算

平均线膨胀系数按式（4）计算：

                           Δl

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

                           l(T2-T1)

式中：α1一一温度从T1，升到T2，过程中，试样的平均线膨胀系数，10[-6]K[-1]℃[-1]

   Δl 一一温度从T1，升至T2膨胀计记录的试佯伸长，mm；

    T1．一测定温度范围的低温，比室温要高10℃以上，K（℃）：

    T2，一一测定温度范围的高温，K（℃）；

    A一一仪器测试系统校准值。

取各试样计算数据的算术平均值为试验结果，数值取小数点后一位。

4．7 进气率

4．7．1 设备

设备由氦质谱检漏仪和辅助系统组成（见图3），标准灵敏度为10[-8]Pa·L／s，响应时间为3s。

      图3 氦质谱检漏仪装置示意图

4.7.2 试样

4．7．2．1．试样为长度、宽度不小于100mm，厚度不小于5mm的短形或长方形板材。

4．7．2．2 试样表面用汽油清洗后，用丙酮淋洗，再用乙醇淋洗，然后于110±5℃干燥箱内烘2h，放入干燥器中冷却至室温。

4．7．3 试验程序

4．7．3．1 按氦质谱仪说明书操作，使其处于正常工作状态。

4．7．3．2 将表面清洁、处理后的试样放在试样室的位置上。

4．7．3．3 打开阀S1、S2，使机械泵对试件室抽气。

4．7．3．4 观察热偶真空计的指示，当真空度达1Pa后，打开阀S3，当真空度再次达1Pa后，在液氮附内加注液氮。

4．7．3．5 逐步开启节流阀，使质谱室真空度维持在10[-2]－10[-3]Pa，然后关闭阀S1。

4．7．3．6 用钟罩或塑料袋将试样室窜起来，通以氦气，这时被罩试样全部“浸浴”在氦气之中，同时用检漏仪进行检漏。持续3s。

4．7．4 试验结果

经过3s后，真空度不变，则透气率小于1X10[-8]Pa.L／s。

5 检验规则

5．1 出厂检验：检验外观和尺寸偏差，对产品逐件检验。不合格的产品应剔除并以合格品补齐。

5．2 型式检验：检验技术要求规定的所有项目。

当原料、工艺改变时，应进行型式检验，采用随炉抽佯法，抽样量不少于该炉产品的10％，检验后有2项不合格，可重新取样进行复验，再有1项不合格则该批产品为不合格。

6 包装、标志

6．1 包装

产品用包装纸包好，放入纸盒中，并用泡沫塑料填紧，然后用木箱包装。

6．2 标志

    产品出厂时应有合格证。合格证上标有产品名称、数量、制造单位、出厂日期、检验员印章。