※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の開発に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令第 1 Part に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
ISO は、この文書の実装に特許の使用が含まれる可能性があることに注意を促しています。 ISO は、請求された特許権に関する証拠、有効性、または適用可能性に関していかなる立場もとりません。この文書の発行日の時点で、ISO はこの文書の実装に必要となる可能性のある特許の通知を受け取っていません。ただし、実装者は、これが www.iso.org/patents で入手可能な特許データベースから取得できる最新の情報を表していない可能性があることに注意してください。 ISO は、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。
本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。
規格の自主的な性質、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易の技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html
この文書は、 ISO と CEN 間の技術協力に関する協定 (ウィーン協定）。
この第 2 版は、技術的に改訂された第 1 版 (ISO 14574:2013) を廃止し、置き換えます。
主な変更点は以下のとおりです。
- 用語と定義を語彙標準 ISO 20507 に合わせて調整する。
- 付属書 A に引張弾性率の図を追加。
- 付属書 B に、熱電対を備えた地図標本を使用した試験温度の校正方法を追加。
1 スコープ
この文書は、空気、真空、および不活性ガス雰囲気中での高温における連続繊維強化材を含むセラミックマトリックス複合材料の引張挙動を測定するための手順を規定しています。
この方法は、連続繊維強化材、一方向 (1D)、双方向 (2D)、および多方向 ( x D, x > 2) を含むすべてのセラミック マトリックス複合材に適用され、強化材の 1 つの主軸または軸外条件に沿ってテストされます。 2D およびx マテリアル用。この方法は、炭素繊維強化炭素マトリックス複合材料 (炭素/炭素または C/C とも呼ばれる) にも適用されます。
注記ほとんどの場合、空気中で高温で使用されるセラミック基複合材料は、酸化防止コーティングでコーティングされています。
2 規範的参照
以下の文書は、その内容の一部またはすべてがこの文書の要件を構成する形で本文中で参照されています。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 3611, 幾何製品仕様書 (GPS) — 寸法測定装置 — 外部測定用のマイクロメーターの設計と計測特性
- ISO 7500-1, 金属材料 — 静的一軸試験機の校正および検証 — Part 1: 引張/圧縮試験機 — 力測定システムの校正および検証
- ISO 9513, 金属材料 - 一軸試験で使用される伸び計システムの校正
- ISO 19634, ファインセラミックス（アドバンストセラミックス、アドバンストテクニカルセラミックス） ― セラミック複合材 ― 表記と記号
- ISO 20507, ファインセラミックス（アドバンストセラミックス、アドバンストテクニカルセラミックス） — 語彙
- IEC 60584-1, 熱電対 - Part 1: EMF 仕様と許容差
3 用語と定義
この文書の目的上、ISO 20507, ISO 19634, および以下で与えられる用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。
3.1
試験温度
T
標点間距離の中心における試験片の温度
3.2
校正された長さ
l
均一かつ最小の断面積を持つ試験片の一部
[出典:ISO 20504:2022, 3.1]
3.3
標点間距離
L
校正された長さにおける試験片上の基準点間の初期距離
[出典:ISO 20504:2022, 3.2, タイトルと定義を修正、テスト開始前に単語を削除]
3.4
温度管理ゾーン
ゲージ長を含む校正長さの一部ここで, 温度は試験温度の 50 °C の範囲内
3.5
初期断面積
S o
試験前の室温における、校正された長さ内の試験片の断面積
3.5.1
見かけの断面積
S アプリ
断面の面積
3.5.2
有効断面積
そうS
コーティングの存在を考慮して、係数によって補正された面積
3.6
縦方向の変形
A
荷重方向の引張力による標点距離の増加
注記 1:最大引張力に対応する長手方向の変形はA m で表されます。
3.7
引張ひずみ
ε
初期ゲージ長に対する変形の比率A/L 0として定義
注記 1:最大引張力に対応する引張ひずみはεm で表されます。
3.8
引張力
F
引張試験中の常に試験片にかかる一軸力
3.9
引張応力
σ
試験中の任意の時点で試験片によって支持される 引張力 (3.8) を 初期断面積 (3.5) で割った値で、 σ = F/So となります。
3.9.1
見かけの引張応力
σアプリ
試験片によって支持される 引張力 (3.8) と 見かけの断面積 (3.5.1) の比
3.9.2
有効引張応力
σeff
試験片が受ける 引張力 (3.8) と 有効断面積 (3.5.2) の比
3.10
最大引張力
F m
記録された最大の力、または引張試験中に破断したときの力
3.11
抗張力
σmm
破壊試験時に試験片にかかる最大 引張応力 (3.9)
3.11.1
見かけの引張強さ
σm アプリ
最大引張力 (3.10) と 見かけの断面積 (3.5.1) の比
3.11.2
有効引張強さ
σm eff
最大引張力 (3.10) と 有効断面積 (3.5.2) の比
3.13
引張弾性率
E
応力-ひずみ曲線の原点または原点付近の線形部分の傾き
注記 1:直線部分が存在しないか、原点から始まっていない可能性があります。さまざまな状況については付録 A で説明します。
3.13.1
見かけの引張弾性率
E アプリ
見かけの引張応力(3.9.1) を使用した場合の、原点または原点付近の応力-ひずみ曲線の直線部分の傾き
3.13.2
有効引張弾性率
E eff
有効引張応力(3.9.2) が使用される場合の、原点またはその付近の応力-ひずみ曲線の直線部分の傾き
参考文献
| 1 | ISO 20504, ファインセラミックス (アドバンストセラミックス、アドバンストテクニカルセラミックス) — 室温におけるセラミック複合材料の機械的特性 — 圧縮特性の測定 |
| 2 | ブレッサー。 J. (編) HTMTC – 一軸荷重の引張圧縮試験片における位置ずれによる曲げの測定に関する実践規範。 JRC 先端材料研究所、ISBN 92-826-9681-2, EUR 16138 J (1995) |
| 3 | マイヤー。 P.とWAA AM SiC/SiC セラミックマトリックスノッチ付き複合材料の高温引張応答に関する実験結果。複合材料Part B: エンジニアリング、2018 年、vol. 143, p. 269-281 (2018) |
| 4 | ISO 6892-1:2019, 金属材料 — 引張試験 — Part 1: 室温での試験方法 |
| 5 | ISO 17161, ファインセラミックス (アドバンストセラミックス、アドバンストテクニカルセラミックス) — セラミック複合材料 — 一軸機械試験における位置ずれの程度の測定 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at www.iso.org/patents . ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 206, Fine ceramics, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 184, Advanced technical ceramics, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 14574:2013), which has been technically revised.
The main changes are as follows:
- alignment of the terms and definition with the vocabulary standard ISO 20507;
- addition of illustration of tensile modulus in Annex A;
- addition of a calibration method of the test temperature by using a cartographic specimen equipped with thermocouples in Annex B.
1 Scope
This document specifies procedures for determination of the tensile behaviour of ceramic matrix composite materials with continuous fibre reinforcement at elevated temperature in air, vacuum and inert gas atmospheres.
This method applies to all ceramic matrix composites with a continuous fibre reinforcement, uni-directional (1D), bidirectional (2D) and multi-directional (xD, with x> 2), tested along one principal axis of reinforcement or off axis conditions for 2D and xD materials. This method also applies to carbon-fibre-reinforced carbon matrix composites (also known as carbon/carbon or C/C).
NOTE In most cases, ceramic matrix composites to be used at high temperature in air are coated with an anti-oxidation coating.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 3611, Geometrical product specifications (GPS) — Dimensional measuring equipment — Design and metrological characteristics of micrometers for external measurements
- ISO 7500-1, Metallic materials — Calibration and verification of static uniaxial testing machines — Part 1: Tension/compression testing machines — Calibration and verification of the force-measuring system
- ISO 9513, Metallic materials — Calibration of extensometer systems used in uniaxial testing
- ISO 19634, Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Ceramic composites — Notations and symbols
- ISO 20507, Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Vocabulary
- IEC 60584-1, Thermocouples — Part 1: EMF specifications and tolerances
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 20507, ISO 19634 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
test temperature
T
temperature of the test piece at the centre of the gauge length
3.2
calibrated length
l
part of the test specimen that has uniform and minimum cross-section area
[SOURCE:ISO 20504:2022, 3.1]
3.3
gauge length
L0
initial distance between reference points on the test specimen in the calibrated length
[SOURCE:ISO 20504:2022, 3.2, modified title and definition, words before initiation of the test deleted]
3.4
controlled-temperature zone
part of the calibrated length, including the gauge length ここで, the temperature is within a range of 50 °C of the test temperature
3.5
initial cross-section area
So
cross-section area of the test specimen within the calibrated length, at room temperature before testing
3.5.1
apparent cross-section area
So app
area of the cross section
3.5.2
effective cross-section area
So eff
area corrected by a factor, to account for the presence of a coating
3.6
longitudinal deformation
A
increase in the gauge length under a tensile force in the load direction
Note 1 to entry: The longitudinal deformation corresponding to the maximum tensile force is denoted as Am .
3.7
tensile strain
ε
ratio of deformation to initial gauge length defined as the ratio A/L0
Note 1 to entry: The tensile strain corresponding to the maximum tensile force is denoted as εm.
3.8
tensile force
F
uniaxial force carried by the test specimen at any time during the tensile test
3.9
tensile stress
σ
tensile force (3.8) supported by the test specimen at any time in the test divided by the initial cross-sectional area (3.5) such that σ = F/So
3.9.1
apparent tensile stress
σapp
ratio of the tensile force (3.8) supported by the test piece to the apparent cross-section area (3.5.1)
3.9.2
effective tensile stress
σeff
ratio of the tensile force (3.8) carried by the test piece to the effective cross-section area (3.5.2)
3.10
maximum tensile force
Fm
highest force recorded or force at failure during a tensile test
3.11
tensile strength
σm
greatest tensile stress (3.9) applied to a test specimen when tested to failure
3.11.1
apparent tensile strength
σm app
ratio of the maximum tensile force (3.10) to the apparent cross-section area (3.5.1)
3.11.2
effective tensile strength
σm eff
ratio of the maximum tensile force (3.10) to the effective cross-section area (3.5.2)
3.13
tensile modulus
E
slope of the linear section of the stress-strain curve at or near the origin
Note 1 to entry: It is possible that a linear part does not exist or does not start at the origin. The different situations are then described in the Annex A.
3.13.1
apparent tensile modulus
Eapp
slope of the linear part of the stress-strain curve at or near the origin when the apparent tensile stress (3.9.1) is used
3.13.2
effective tensile modulus
Eeff
slope of the linear part of the stress-strain curve at or near the origin, when the effective tensile stress (3.9.2) is used
Bibliography
| 1 | ISO 20504, Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Mechanical properties of ceramic composites at room temperature — Determination of compressive properties |
| 2 | BRESSERS. J. (ed) HTMTC –A code of practice for the measurement of misalignment induced bending in uniaxially loaded tension-compression test pieces. JRC institute for Advanced Materials, ISBN 92-826-9681-2, EUR 16138 EN. (1995) |
| 3 | MEYER. P. and WAAS. A. M. Experimental results on the elevated temperature tensile response of SiC/SiC ceramic matrix notched composites. Composites Part B: Engineering, 2018, vol. 143, p. 269-281 (2018) |
| 4 | ISO 6892-1:2019, Metallic materials — Tensile testing — Part 1: Method of test at room temperature |
| 5 | ISO 17161, Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Ceramic composites — Determination of the degree of misalignment in uniaxial mechanical tests |