ISO 22088 Chất dẻo - Xác định khả năng chống nứt do ứng suất môi trường (ESC)

Tiêu chuẩn ISO 22088, được phát triển bởi Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế (ISO), bao gồm các tiểu mục sau với tiêu đề chính là "Chất dẻo - Xác định khả năng chống nứt do ứng suất môi trường (ESC)":

ISO 22088-1 Phần 1: Hướng dẫn chung
ISO 22088-2 Phần 2: Phương pháp tải trọng kéo không đổi
ISO 22088-3 Phần 3: Phương pháp dải xoắn
ISO 22088-4 Phần 4: Phương pháp ép bi hoặc chốt
ISO 22088-5 Phần 5: Phương pháp biến dạng kéo không đổi
ISO 22088-6 Phần 6: Phương pháp tốc độ biến dạng chậm

Khi một vật liệu dẻo bị kéo căng trong không khí dưới điểm chảy của nó, sự nứt vỡ do ứng suất xảy ra sau một thời gian rất dài. Các điện áp này có thể là điện áp bên trong hoặc bên ngoài, hoặc kết hợp cả hai. Tiếp xúc đồng thời với môi trường hóa chất và căng thẳng hoặc căng thẳng dẫn đến thời gian chết ngắn hơn đáng kể so với môi trường trơ. Sự nứt vỡ do ứng suất môi trường (ESC) được trưng bày bởi nhiều vật liệu, bao gồm cả chất dẻo. Độ căng hoặc độ căng dài hạn cho phép có thể giảm đáng kể.

Nói chung, nứt do ứng suất môi trường xảy ra thông qua các quá trình sau:

Hình thành các lỗ rỗng vi mô trong các mẫu có nồng độ ứng suất vi mô sau khi áp dụng lực căng.
Sự hình thành và phát triển sau đó của các lỗ hổng vĩ mô do sự phá vỡ các liên kết giữa các phân tử trong các lỗ hổng hình thành do tác động của môi trường hóa học, và hình thành các vết nứt bao gồm các lỗ và sợi liên kết với nhau.
Sự phát triển của các vết nứt do đứt gãy sợi do tác động của ứng suất và tiếp xúc với môi trường hóa chất.

Các vết nứt có thể xâm nhập hoàn toàn qua độ dày của vật liệu, chia vật liệu thành hai hoặc nhiều mảnh hoặc bị dừng lại khi chúng đến vùng có ứng suất thấp hơn hoặc hình thái vật liệu khác nhau.

Việc xác định nứt do ứng suất môi trường rất phức tạp vì nó bị ảnh hưởng bởi nhiều thông số, bao gồm:

Kiểm tra kích thước mẫu
Tình trạng mẫu thử (định hướng, cấu trúc, ứng suất bên trong)
Chuẩn bị mẫu
Lịch sử nhiệt của mẫu
căng thẳng và căng thẳng
Nhiệt độ của bài kiểm tra
Thời lượng kiểm tra
môi trường hóa chất
Phương pháp ứng dụng ứng suất và biến dạng

Giữ tất cả ngoại trừ một tham số không đổi, ảnh hưởng tương đối của tham số biến đối với nứt ứng suất môi trường được đánh giá. Mục đích chính của các phép đo này là để xác định ảnh hưởng tương đối của việc tiếp xúc với hóa chất đối với chất dẻo.

Tiêu chuẩn ISO 22088-1 cung cấp thông tin và hướng dẫn chung liên quan đến việc lựa chọn phương pháp thử được sử dụng để xác định nứt do ứng suất môi trường của vật liệu nhựa nhiệt dẻo. Các phương pháp thử được mô tả trong các phần khác chỉ có thể áp dụng cho vật liệu nhiệt dẻo. Về cơ bản, đây là các bài kiểm tra trình tự và không nhằm mục đích cung cấp dữ liệu được sử dụng để thiết kế hoặc dự đoán hiệu suất.

Theo mục đích của tiêu chuẩn này,

Nhiệt độ thử nghiệm là nhiệt độ mà tại đó các mẫu thử nghiệm tiếp xúc với môi trường thử nghiệm khi bị căng thẳng.
Thời gian thử là thời gian mẫu thử tiếp xúc với môi trường thử nghiệm trong khi bị căng thẳng.
Môi trường thử nghiệm là môi trường lỏng, khí, hồ, rắn, hoặc môi trường hóa học khác được chọn để tiếp xúc với mẫu thử trong quá trình thử nghiệm.
Chỉ số ESC thể hiện tỷ lệ giữa giá trị của đặc tính chỉ báo lỗi được xác định trong môi trường thử nghiệm với giá trị được xác định trong môi trường chuẩn (thường là không khí) được đo ở cùng nhiệt độ thử nghiệm sau cùng thời gian thử nghiệm.
Chỉ số ESC thể hiện tỷ số giữa giá trị điện áp đánh thủng được xác định trong môi trường thử nghiệm với giá trị được xác định trong môi trường chuẩn (thường là không khí) trong cùng một thời gian tiếp xúc.
Chỉ số ESC đề cập đến giá trị chuẩn hóa của ứng suất cắt, đo lường tính nhạy cảm nứt do ứng suất môi trường của các vật liệu khác nhau đối với một môi trường nhất định.

Tiêu chuẩn ISO 22088-2 mô tả các phương pháp thử nghiệm để xác định sự nứt vỡ do ứng suất môi trường của nhựa nhiệt dẻo khi chịu tải trọng kéo không đổi trong điều kiện có mặt của hóa chất. Tiêu chuẩn này áp dụng cho các mẫu thử được chuẩn bị bằng cách đúc hoặc gia công và được sử dụng để đánh giá sự nứt vỡ do ứng suất môi trường của cả vật liệu nhựa tiếp xúc với môi trường khác nhau và vật liệu nhựa khác nhau tiếp xúc với môi trường cụ thể. Đây chủ yếu là một bài kiểm tra xếp hạng và không nhằm mục đích cung cấp dữ liệu được sử dụng để thiết kế hoặc dự đoán hiệu suất.

Tiêu chuẩn ISO 22088-3 mô tả phương pháp thử nghiệm để xác định khả năng chống nứt do ứng suất môi trường của nhựa nhiệt dẻo khi chịu ứng suất uốn không đổi trong điều kiện có mặt của hóa chất. Sự nứt vỡ do ứng suất môi trường được biểu thị bằng sự thay đổi đặc tính chỉ thị được lựa chọn thích hợp của các mẫu thử được ứng suất trong môi trường trong một khoảng thời gian xác định. Phương pháp thử này thích hợp để xác định độ bền của tấm và mẫu thử phẳng, đặc biệt là tính nhạy cảm của các vùng bề mặt cục bộ của mẫu đối với nứt ứng suất môi trường.

Tiêu chuẩn ISO 22088-4 mô tả phương pháp ép bi hoặc chốt để xác định hành vi nứt do ứng suất môi trường của chất dẻo thông qua thử nghiệm ứng suất không đổi. Phương pháp này có thể được áp dụng cho các thành phẩm và mẫu thử được chuẩn bị bằng cách đúc hoặc gia công, và có thể được sử dụng để xác định nứt do ứng suất môi trường cũng như để đánh giá hành vi nứt do ứng suất môi trường của sản phẩm nhựa hoặc vật liệu tiếp xúc với các môi trường khác nhau.

Tiêu chuẩn ISO 22088-5 mô tả phương pháp xác định ứng suất nứt do ứng suất môi trường của nhựa nhiệt dẻo khi chịu biến dạng kéo không đổi trong điều kiện môi trường hóa học. Nó có thể được áp dụng để kiểm tra các mẫu thử được chuẩn bị bằng cách đúc hoặc gia công và có thể được sử dụng để đánh giá hành vi nứt do ứng suất môi trường của vật liệu nhựa tiếp xúc với các môi trường khác nhau, cũng như để xác định hành vi nứt do ứng suất môi trường của các vật liệu nhựa khác nhau tiếp xúc với một môi trường.

Tiêu chuẩn ISO 22088-6 mô tả quy trình đánh giá tính nhạy cảm nứt do ứng suất môi trường của vật liệu polyme trong môi trường hóa học bằng cách tăng từ từ ứng suất tác dụng lên mẫu thử kéo với tốc độ không đổi. Nó có thể được áp dụng cho các mẫu thử được chuẩn bị bằng cách đúc hoặc gia công và có thể được sử dụng để đánh giá tính nhạy cảm nứt do ứng suất môi trường tương đối của vật liệu tiếp xúc với các môi trường khác nhau hoặc tính nhạy cảm nứt ứng suất môi trường tương đối của các loại nhựa khác nhau tiếp xúc với môi trường cụ thể.

Bên cạnh vô số các thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá mà tổ chức chúng tôi cung cấp cho các doanh nghiệp trong nhiều lĩnh vực khác nhau, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm để xác định khả năng chống nứt do ứng suất môi trường của nhựa, theo tiêu chuẩn ISO 22088, nhờ đội ngũ nhân viên được đào tạo chuyên nghiệp và giàu kinh nghiệm cùng thiết bị công nghệ tiên tiến.