La norme ASTM D3755 , développée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM), décrit une méthode d'essai pour déterminer la tension de claquage diélectrique et la rigidité diélectrique des matériaux d'isolation électrique solides sous contrainte de tension continue.
Étant donné que certains matériaux nécessitent une manipulation particulière, il convient de consulter les normes ASTM ou la méthode d'essai directement applicable au matériau testé. La méthode d'essai standard ASTM D149 pour la rigidité diélectrique et la tension de claquage des matériaux isolants électriques solides aux fréquences de réseau commerciales s'applique à la détermination de la rigidité diélectrique des matériaux isolants électriques aux fréquences de réseau commerciales.
La méthode d'essai décrite dans la norme ASTM D3755 est similaire à la norme CEI 243-2. Toutes les procédures de cette méthode d'essai sont incluses dans la norme CEI 243-2.
Cette méthode d'essai est destinée à servir de test de contrôle et de réception pour les applications à tension continue. Elle peut également servir à évaluer partiellement les matériaux pour des utilisations finales spécifiques et à détecter les modifications des matériaux dues à des causes de détérioration spécifiques.
L'expérience montre que la valeur de défaut obtenue avec une tension continue est généralement d'environ 2 à 4 fois la valeur efficace du défaut de tension alternative de 60 Hz.
Pour une éprouvette hétérogène, la distribution des contraintes de tension au sein de l'éprouvette est déterminée par l'impédance (essentiellement capacitive) en tension alternative. Avec une tension continue croissante, la distribution de tension reste largement capacitive, mais cela dépend en partie de la vitesse d'augmentation de la tension. Après application d'une tension continue constante, la distribution de tension aux bornes de l'éprouvette est déterminée par la résistance. Le choix de la tension continue ou alternative dépend de l'objectif de l'essai de rupture et, dans une certaine mesure, de l'application prévue du matériau.
Lors d'un essai, un échantillon placé dans un système d'électrodes adapté est soumis à une contrainte électrique par application d'une tension continue croissante jusqu'à l'apparition d'un claquage interne. La tension d'essai est appliquée à un taux de croissance uniforme. La tension continue est obtenue à partir d'une source haute tension dotée d'une capacité de courant et d'une régulation adéquates, raisonnablement exempte d'ondulations, et dotée de moyens de mesure et de contrôle de la tension de sortie.
Les éprouvettes de matériaux sont définies et préparées selon les méthodes ASTM applicables aux matériaux à tester. Des éprouvettes représentatives du matériau à tester doivent être fournies. Un nombre suffisant d'éprouvettes est préparé pour permettre la réalisation de cinq essais. Lors de la préparation d'éprouvettes à partir de matériaux solides, les surfaces en contact avec les électrodes doivent être parallèles et aussi planes et lisses que le matériau le permet.
Lors des essais sur des matériaux solides minces (feuilles et plaques d'une épaisseur inférieure à 3 mm), des éprouvettes d'essai disposant d'un espace suffisant doivent être préparées pour éviter tout débordement dans les conditions d'essai.
Lors des tests sur des matériaux solides épais, l'échantillon doit être immergé dans le liquide isolant afin d'éviter tout débordement et de minimiser les décharges partielles (la fragmentation des matériaux solides épais est généralement élevée). D'autres techniques peuvent être utilisées pour éviter tout débordement :
L'épaisseur utilisée pour le calcul de la rigidité diélectrique doit correspondre à l'épaisseur moyenne de l'échantillon mesuré, spécifiée dans la méthode d'essai du matériau concerné. Sauf indication contraire, la mesure d'épaisseur doit être effectuée à température ambiante, à 25 °C ± 5 °C. Si le matériau est laminaire, ou si la rigidité diélectrique varie selon l'orientation en raison de facteurs tels que la granulométrie, l'échantillon doit être découpé de manière à ce que son épaisseur soit dirigée vers le champ électrique en conditions de fonctionnement. Si des matériaux minces, tels que des stratifiés, doivent être testés dans le sens de la largeur ou de la longueur, des procédures spéciales peuvent être nécessaires pour éviter la diffusion. Des dispositions pour de tels essais peuvent également être incluses dans les méthodes pour des matériaux spécifiques.
Sauf indication contraire, cinq échantillons doivent être testés.
En résumé, la norme ASTM D3755 couvre les exigences relatives aux élastomères thermoplastiques haute température utilisés dans les applications industrielles et commerciales. Cette norme s'applique spécifiquement aux élastomères qui doivent conserver leurs propriétés physiques et leurs performances dans des environnements à haute température. Son objectif principal est de fournir un ensemble uniforme de propriétés pour les élastomères thermoplastiques capables de résister à une exposition prolongée à des températures généralement comprises entre 150 °C et 200 °C, voire plus. Ces matériaux sont couramment utilisés dans les applications automobiles, électriques, aérospatiales et industrielles où la stabilité thermique, l'intégrité mécanique et la résistance chimique sont importantes.
La norme ASTM D3755 définit les exigences minimales en matière de propriétés que doivent respecter les élastomères thermoplastiques haute température. Ces exigences comprennent généralement :
Ces propriétés aident le matériau à conserver sa stabilité dimensionnelle, sa flexibilité et sa résistance même sous contrainte thermique.
La norme ASTM D3755 comprend différentes classes d'élastomères thermoplastiques généralement basées sur :
Chaque grade est adapté à des cas d'utilisation spécifiques en fonction de l'environnement d'application, comme une exposition continue à la chaleur, une contrainte intermittente ou un contact avec des huiles ou des produits chimiques.
Les domaines d’application courants de la norme ASTM D3755 comprennent :
En adhérant à cette norme, les fabricants ont l'assurance que leurs produits répondent à des exigences strictes en matière de sécurité, de performance et de durabilité dans des environnements difficiles. En résumé, cette norme fournit un cadre clair pour la classification et les essais des matériaux, garantissant fiabilité et cohérence dans divers secteurs.
Notre organisation, qui accompagne depuis des années des entreprises de tous secteurs avec un large éventail d'activités de test, de mesure, d'analyse et d'évaluation, dispose d'une équipe performante qui suit de près les avancées scientifiques et technologiques mondiales et s'améliore constamment. Dans ce contexte, nous fournissons également des services de test conformes à la norme ASTM D3755, Méthode d'essai normalisée pour la tension de claquage diélectrique et la rigidité diélectrique des matériaux isolants électriques solides sous contrainte de tension directe.
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