Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından geliştirilen “ASTM D5229/D5229M Polimer matrisli kompozit malzemelerin nem emme özellikleri ve denge koşullandırması için standart test yöntemi” standardında, düz veya kavisli panel formundaki tek fazlı Fickian katı malzemeler için kalınlık boyunca nem emme veya desorpsiyon özelliklerinin belirlenmesine yönelik bir test yöntemi açıklanmaktadır. Bu standart aynı zamanda, diğer test yöntemlerinde kullanılmadan önce test kuponlarının şartlandırılması prosedürleri de içermektedir. Bunlar ya esasen nemsiz bir duruma, standart bir laboratuvar atmosferi ortamında dengeye veya laboratuvar dışı bir ortamda dengeye getirilmektedir.
Ayrıca bu standart, yüksek sıcaklık testleri sırasında nem kaybının yanı sıra, gerinim ölçer bağlama gibi şartlandırma ortamından çıkarıldıktan sonra termal maruziyetten kaynaklanan nem kaybının belirlenmesine yönelik prosedürler de içerir. Öncelikle lamine polimer matrisli kompozit malzemeler için tasarlanmış olsa da bu prosedürler bu standardın varsayımlarını karşılayan diğer malzemeler için de geçerlidir.
Prosedür A’daki kalınlık boyunca nem difüzyon sabitinin hesaplanması, numunenin kalınlığı boyunca sabit nem emme özelliklerine sahip tek fazlı bir Fickian malzeme varsayar. Daha önce bilinmeyen nem emilim davranışına sahip bir malzemede nem difüzyon sabitini değerlendirmek için Prosedür A’da kullanılan denklemlerin geçerliliği, test öncesinde belirsizdir, çünkü test sonuçları, malzemenin tek fazlı Fickian difüzyon modelini takip edip etmediğini belirler. Camsı geçiş sıcaklığının altında test edilen takviyeli polimer matrisli bir kompozit malzeme genellikle bu gereksinimi karşılar, ancak sertleştirilmiş epoksiler gibi iki fazlı matrisler çok fazlı bir nem emilim modeli gerektirebilir. Test prosedürleri çok fazlı malzemeler için kullanılabilirken, Prosedür A’da nem difüzyon sabitini belirlemek için kullanılan hesaplamalar sadece tek fazlı malzemeler için geçerlidir.
Prosedür A ile nem denge içeriği malzeme özelliğinin değerlendirilmesi, tek fazlı Fickian difüzyon davranışını varsaymaz ve bu nedenle bununla sınırlı değildir (Fickian difüzyon, polimer ağlarında, polimer gevşeme hızından önemli ölçüde daha yavaş bir difüzyon hızı ile karakterize edilen bir çözücü difüzyon sürecini ifade eder).
Bu test yönteminde kullanılan prosedürler, uygun otomatik ekipmanlarla gerçekleştirilebilir ve elde edilen veriler azaltılabilir.
Prosedür A, şu amaçlarla kullanılabilecek nem difüzyon malzemesi özellik verilerini üretmek üzere tasarlanmıştır:
Prosedür B-E, diğer malzeme özellik testlerinden (mekanik testler dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere) önce test kuponlarını belirli bir çevresel koşula veya denge durumuna şartlandırmak üzere tasarlanmıştır.
Prosedür Y-Z, bir test kuponunun şartlandırma odasından çıkarılması (gerilim ölçer bağlama gibi) veya mekanik yükleme öncesinde ve sırasında test kuponunun ısıtılması nedeniyle nem içeriğindeki kaybı belirlemek için tasarlanmıştır.
Prosedür A kullanılarak ince ve kalın numuneler üzerinde yapılan tek bir test çifti, nem difüzyon sabitini ve nem denge içeriğini, belirli nem maruziyet seviyesi ve sıcaklığında sağlar. Difüzyon sabitinin sıcaklığa bağımlılığını belirlemek için farklı sıcaklıklarda birden fazla test gereklidir. Nem denge içeriğinin nem maruziyet seviyesine bağımlılığını belirlemek için farklı nem maruziyet seviyelerinde birden fazla test gereklidir.
Birçok polimer matrisli kompozit için nem difüzyonu genellikle bağıl nemle zayıf bir şekilde ilişkilidir ve genellikle sadece sıcaklığın bir fonksiyonu olduğu varsayılır. Bu malzemelerin çoğu için nem denge içeriği sıcaklıkla zayıf bir şekilde ilişkilidir ve genellikle sadece bağıl nemin bir fonksiyonu olduğu varsayılır.
Kullanım sırasındaki ortam koşulları nemli hava gibi bir buhar olduğunda, numuneyi şartlandırmak için buhar maruziyeti testi kullanılmalıdır. Sıvı banyosuna daldırma, sadece nitel amaçlar için görünür emilim özellikleri istendiğinde buhar maruziyetini simüle etmek için kullanılmalıdır. İkinci yöntemle belirlenen özellikler, görünür özellikler olarak raporlanmalıdır.
Birçok polimer matrisli kompozit için, atmosferik nemli koşullar altındaki nem emilim özellikleri genellikle sıvı daldırmaya veya basınçlı buhara maruz kalmaya eşdeğer değildir. Bu son ortamlar farklı malzeme difüzyon özelliklerine sahip olabilir.
ASTM D5229/D5229M standardı, polimer matrisli kompozit malzemelerin nem emme ve desorpsiyon özelliklerini değerlendirmek üzere tasarlanmış, standart bir test yöntemidir. Bu standart, karbon fiber takviyeli plastikler ve cam elyaf takviyeli plastikler gibi kompozit malzemelerin yaygın olarak kullanıldığı havacılık, otomotiv ve inşaat mühendisliği gibi sektörler için kritik öneme sahiptir. Bu malzemelerin nemle nasıl etkileşime girdiğini anlamak, neme duyarlı ortamlarda dayanıklılıklarını ve performanslarını sağlamak için çok önemlidir.
Kısaca ASTM D5229/D5229M standardı, tek fazlı Fickian katı malzemeler için kalınlık boyunca polimer matrisli kompozitlerin nem emme veya desorpsiyon özelliklerinin belirlenmesine yönelik prosedürler sunmaktadır. Düz veya kavisli panel formları için geçerlidir ve diğer malzeme özelliği testlerinden önce test numunelerinin şartlandırılmasına yönelik yöntemleri içerir. Bu standart, özellikle epoksi, polyester ve fenolik matrisli kompozitler ile hibrit ve sandviç yapılar gibi yapısal ve işlevsel uygulamalarda kullanılan malzemeler için geçerlidir.
Bu standart birkaç prosedüre ayrılmıştır:
ASTM D5229/D5229M standardındaki temel yöntem, nemli hava veya sıvıya daldırma gibi kontrollü bir nem ortamına maruz bırakıldığında numune kütlesindeki zaman içindeki değişiklikleri izleyen gravimetrik bir testtir. Prosedür A için süreç genellikle şunları içerir:
Koşullandırma prosedürleri (B, C ve D) için, numuneler, belirli bir süre boyunca ortalama nem içeriğindeki değişimin minimum olduğu bir durum olarak tanımlanan etkili nem dengesine ulaşana kadar belirli çevre koşullarına maruz bırakılır.
Nem emilimi, polimer matrisli kompozitlerin performansını önemli ölçüde etkileyerek şişmeye, plastikleşmeye veya mikro çatlamalara neden olabilir. ASTM D5229/D5229M standardı, şunlar için kritik veriler sağlar:
Difüzyon katsayıları ve doyma noktaları gibi standardın sonuçları, hizmet koşulları altında nem davranışını modellemek ve emilen nemin boyutsal kararlılık ve mekanik özellikler üzerindeki etkisini değerlendirmek için kullanılır. Bu, özellikle havacılık ve uzay (örneğin uçak bileşenleri), otomotiv (örneğin iç parçalar) ve inşaat yapıları (örneğin köprüler) uygulamaları için önemlidir.
Sonuç olarak ASTM D5229/D5229M standardı, polimer matrisli kompozitlerin nem emilimi ve şartlandırma davranışını karakterize etmek için hayati bir araçtır. Standartlaştırılmış prosedürleri, mühendisler ve araştırmacıların neme duyarlı ortamlarda malzeme performansını değerlendirmeleri için güvenilir veriler sağlar. Nem difüzyonu, denge içeriği ve şartlandırma protokolleri hakkında bilgi sağlayarak standart, çeşitli endüstrilerde dayanıklı kompozit malzemelerin tasarımını ve uygulamasını destekler.
Uzun yıllardır hizmet veren ve dünyada bilim ve teknoloji alanında yaşanan gelişmeleri titizlikle takip eden kuruluşumuz, her sektörden işletmelere, yetişkin bir kadro ve geniş bir altyapı ile çok farklı alanlarda test, ölçüm ve analiz çalışmaları gerçekleştirmektedir. Bu çerçevede işletmelere “ASTM D5229/D5229M Polimer matrisli kompozit malzemelerin nem emme özellikleri ve denge koşullandırması için standart test yöntemi” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.
Randevu almak, daha detaylı bilgi edinmek yada değerlendirme talep etmek için formumuzu doldurarak size ulaşmamızı isteyebilirsiniz.
EUROLAB , raporlama ve belgelendirme faaliyetlerini, United Accreditation Foundation (UAF), Türk Akreditasyon Kurumu (TÜRKAK), Enterprise Accreditation Foundation (EAF) kuruluşundan sağladığı akreditasyona dayanarak sürdürmektedir. Enterprise Accreditation Foundation (EAF), aynı zamanda Birleşmiş Milletler (UN GLOBAL COMPACT) imzacısıdır.
