Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10232:2013 (hoàn toàn tương đương với ISO 2951:2012) quy định phương pháp xác định điện trở cách điện của cao su lưu hóa hoặc cao su nhiệt dẻo. Đây là một tiêu chuẩn kỹ thuật quan trọng trong việc đánh giá tính năng cách điện của vật liệu cao su trong các ứng dụng kỹ thuật điện và điện tử.
- Thông tin tổng quan về tiêu chuẩn
- Tên tiêu chuẩn: TCVN 10232:2013 (ISO 2951:2012) Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Xác định điện trở cách điện.
- Đối tượng áp dụng: Các tổ chức, cá nhân hoạt động trong lĩnh vực sản xuất, kiểm định và sử dụng vật liệu cao su lưu hóa hoặc cao su nhiệt dẻo có yêu cầu về tính năng cách điện.
- Mục đích: Cung cấp phương pháp thử nghiệm chuẩn hóa để đo điện trở cách điện của vật liệu cao su mà không cần sử dụng hệ thống điện cực bảo vệ, giúp đánh giá khả năng cách điện thực tế của sản phẩm.
- Phạm vi áp dụng (Điều 1)
- Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định điện trở cách điện của cao su lưu hóa hoặc cao su nhiệt dẻo có trị số điện trở rất lớn, thường vượt quá 100.000 Ohm, mà không sử dụng điện cực bảo vệ.
- Phương pháp này chỉ áp dụng cho các mẫu thử có hình dạng và kích thước phù hợp với thiết bị đo, đặc biệt là các mẫu thử dạng tấm hoặc dạng ống.
- Tiêu chuẩn không áp dụng cho các loại cao su dẫn điện hoặc cao su chống tĩnh điện có điện trở suất thấp, vốn được điều chỉnh bởi các tiêu chuẩn thử nghiệm khác.
- Tài liệu viện dẫn (Điều 2)
- Các tài liệu viện dẫn sau đây là bắt buộc để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
- TCVN 1592 (ISO 23529): Cao su - Quy trình chung để chuẩn bị và ổn định mẫu thử cho các phương pháp thử vật lý. Đây là tài liệu nền tảng để đảm bảo tính đồng nhất của mẫu thử trước khi tiến hành đo đạc điện trở.
- Thuật ngữ và định nghĩa (Điều 3)
- Điện trở cách điện (Insulation resistance): Được định nghĩa là tỷ số giữa điện áp một chiều đặt vào hai điện cực tiếp xúc với mẫu thử và dòng điện tổng chạy giữa các điện cực đó sau một thời gian đặt điện áp quy định.
- Đơn vị đo của điện trở cách điện được tính bằng Ohm (Ω), thường biểu thị bằng các ước số lớn hơn như Megaohm (MΩ) hoặc Gigaohm (GΩ) do đặc tính cách điện cao của vật liệu.
- Nguyên tắc xác định (Điều 4)
- Cơ chế đo: Phép thử dựa trên việc đặt một điện áp một chiều có trị số quy định giữa hai điện cực tiếp xúc với mẫu thử cao su trong một khoảng thời gian xác định.
- Xác định trị số: Dòng điện chạy qua mẫu thử được đo bằng thiết bị đo điện cực nhạy (như điện kế hoặc ôm-mét chuyên dụng). Từ trị số điện áp đặt vào và dòng điện đo được, điện trở cách điện của mẫu thử được tính toán trực tiếp hoặc hiển thị trực tiếp trên thiết bị đo.
- Yêu cầu về môi trường: Quá trình đo phải được thực hiện trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm được kiểm soát nghiêm ngặt theo quy định của TCVN 1592 để tránh ảnh hưởng của độ ẩm bề mặt lên kết quả đo điện trở cách điện.
CAO SU LƯU HÓA HOẶC NHIỆT DẺO - XÁC ĐỊNH ĐIỆN TRỞ CÁCH ĐIỆN
Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of insulation resistance
Lời nói đầu
TCVN 10232:2013 hoàn toàn tương đương ISO 2951:2012.
TCVN 10232:2013 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC45 Cao su thiên nhiên biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
Lời giới thiệu
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp thực nghiệm xác định giá trị về điện trở cách điện, trong đó bao gồm, mà không phân biệt, cả điện trở khối và điện trở bề mặt. Giá trị này có thể được sử dụng để so sánh chất lượng của các cao su cách điện khác nhau. Đối với các nguyên tắc chung liên quan đến việc đo điện trở, những ảnh hưởng chung của nhiệt độ và độ ẩm, điện áp áp dụng và thời gian truyền điện, xem TCVN 7918 (IEC 60093) và IEC 60167[3].
CAO SU LƯU HÓA HOẶC NHIỆT DẺO - XÁC ĐỊNH ĐIỆN TRỞ CÁCH ĐIỆN
Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of insulation resistance
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định điện trở cách điện của cao su lưu hóa và nhiệt dẻo mà không phân biệt giữa điện trở khối và điện trở bề mặt liên quan. Phương pháp này chỉ được sử dụng đối với mẫu thử có điện trở lớn hơn 108 Ω.
CHÚ THÍCH: Các phương pháp được thử nghiệm cho mẫu thử có điện trở thấp hơn được mô tả trong ISO 1853 và ISO 2878.
Do mẫu thử được chuẩn bị đơn giản và dễ dàng, phương pháp này đặc biệt hữu ích đối với việc xác định nhanh các giá trị đưa ra chỉ số chất lượng chung khi không yêu cầu tính chính xác cao.
Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 7918 (IEC 60093), Phương pháp thử nghiệm suất điện trở khối và suất điện trở bề mặt của vật liệu cách điện rắn.
Trong tiêu chuẩn này áp dụng thuật ngữ và định nghĩa sau:
3.1. Điện trở cách điện (insulation resistance)
CHÚ THÍCH: Điện trở này phụ thuộc vào cả điện trở bề mặt và điện trở khối của mẫu thử và là hàm số hình dạng của mẫu thử.
Điện trở cách điện được xác định bằng phương pháp đo cầu hoặc bằng cách đo dòng và điện áp. Mô tả ngắn gọn về thiết bị phù hợp được nêu trong IEC 60093.
Cần có thiết bị phù hợp để cung cấp điện áp một chiều (500 ± 10) V, điện áp đủ ổn định sao cho khi điện áp bị biến đổi không đáng kể thì sự xuất hiện của dòng điện nạp cân bằng với dòng điện chạy qua mẫu thử.
5.1. Quy định chung
Điện cực phải được làm bằng vật liệu sao cho chúng không bị ăn mòn ở các điều kiện thử nghiệm hoặc phản ứng với vật liệu được thử nghiệm. Điện cực phù hợp được mô tả trong 5.2 và 5.3.
5.2. Điện cực sơn dẫn điện (đối với bản phẳng, ống và thanh)
Sơn dẫn điện như bạc dẫn hoặc grafit dạng keo có điện trở bề mặt nhỏ hơn 100 Ω có thể được sử dụng làm vật liệu điện cực. Pha lỏng của sơn dẫn điện phải có đặc tính tự nhiên sao cho nó không có bất kỳ tác động nào đối với điện trở cách điện được đo.
Quét hai dải sơn dẫn điện có khoảng cách như nhau có chiều rộng xấp xỉ 1 mm xung quanh các ống và thanh sao cho cạnh gần nhất cách nhau (10 ± 0,5) mm.
CHÚ THÍCH: Điều này có thể được thực hiện dễ dàng bằng cách gắn ống hoặc thanh vào một máy tiện và quay để thanh, ống này chạm vào chổi nhỏ hoặc bút vẽ có chứa sơn.
Loại điện cực này cũng có thể được sử dụng trên mẫu thử dạng đĩa. Trong trường hợp này, các điện cực phải là hai dải sơn dẫn điện song song có chiều rộng xấp xỉ 1 mm, cách nhau (10 ± 0,5) mm, tổng chiều dài mỗi điện cực là (100 ± 1) mm.
Hình 1 và Hình 2 minh họa loại điện cực này.
5.3. Điện cực thanh (đối với các dải băng và tấm mỏng)
Các má kẹp thanh kim loại có kích cỡ khoảng 10 mm x 10 mm x 50 mm, cách nhau (25 ± 0,5) mm (xem Hình 3) là các điện cực thích hợp đối với vật liệu tấm mỏng (thông thường có độ dày 1 mm hoặc nhỏ hơn) và đối với các dải băng mềm. Các điện cực thanh phải được gắn bằng phần cách điện trên giá đỡ Kim loại dùng làm tấm chắn trong phép đo điện trở (xem Hình 3 a). Các điện cực có thể được đỡ bằng mẫu thử hoặc nối chúng với phần cuối được cách điện (xem Hình 3 b).
6.1. Mẫu thử đối với điện cực sơn dẫn điện
Đối với phép đo bằng điện cực sơn dẫn điện, mẫu thử phải là tấm hình chữ nhật có kích cỡ ít nhất 60 mm x 150 mm (xem Hình 1) hoặc thanh hoặc ống có chiều dài ít nhất 60 mm (xem Hình 2).
6.2. Mẫu thử đối với điện cực thanh
Đối với phép đo bằng điện cực thanh, mẫu thử dải băng hoặc tấm mỏng phải có chiều rộng 26 mm hoặc nhỏ hơn và có chiều dài 50 mm [xem Hình 3 a) và 3 b)].
6.3. Gắn điện cực
Điện cực phải được gắn vào các mẫu thử trước khi ổn định.
6.4. Ổn định
Trước khi thử nghiệm, mẫu thử phải được ổn định, tránh tác động bất kỳ ứng suất hoặc sức căng nào bằng cách bẻ cong, vặn xoắn hoặc nén, trong ít nhất 16 h tại nhiệt độ (23 ± 2) °C và độ ẩm tương đối (50 ± 5) % hoặc nhiệt độ (27 ± 2) °C và độ ẩm tương đối (65 ± 5) %.
Độ ẩm và nhiệt độ tương tự được sử dụng trong suốt các thử nghiệm nào hoặc chuỗi thử nghiệm với mục đích để so sánh.
6.5. Số lượng mẫu thử
Phải sử dụng ít nhất ba mẫu thử.
7.1. Nếu cần thiết, làm sạch mẫu thử (xem hướng dẫn tại Điều A.1) và gắn mẫu thử (xem hướng dẫn tại Điều A.2). Đo điện trở của từng mẫu thử. Phép đo phải được thực hiện trong khi mẫu thử vẫn trong môi trường ổn định.
7.2. Đo điện trở bằng thiết bị phù hợp (xem Điều 4) có độ nhạy theo yêu cầu và có độ chính xác ± 5 %. Trừ khi có quy định khác, điện áp được áp dụng là (500 ± 10) V, và thời gian nhiễm điện là 1 min (xem IEC 60093).
8.1. Mẫu thử sử dụng điện cực sơn dẫn điện
Điện trở cách điện, R100, đối với chiều dài điện cực tiêu chuẩn 100 mm được tính bằng công thức:
R100 = 
Rx
trong đó
Rx là điện trở cách điện đo được, tính bằng megaôm (MΩ);
L là chiều dài điện cực đo được, tính bằng milimét.
8.2. Mẫu thử sử dụng điện cực thanh
Điện trở cách điện, R25, đối với chiều dài điện cực tiêu chuẩn 25 mm được tính bằng công thức:
R25 = 
Rx
trong đó
Rx là điện trở cách điện đo được, tính bằng megaôm (MΩ);
W là độ rộng mẫu thử đo được, tính bằng milimét.
Báo cáo thử nghiệm bao gồm các thông tin sau:
a) chi tiết mẫu:
1) mô tả đầy đủ mẫu và nguồn gốc của mẫu,
2) phương pháp chuẩn bị mẫu đo từ mẫu thử nghiệm, ví dụ phương pháp đổ khuôn hoặc cắt;
b) phương pháp thử nghiệm:
1) viện dẫn tiêu chuẩn này,
2) loại mẫu thử được sử dụng;
c) chi tiết thử nghiệm:
1) độ ẩm và nhiệt độ phòng thí nghiệm,
2) số lượng mẫu thử được sử dụng,
3) thời gian, nhiệt độ và độ ẩm ổn định trước khi thử nghiệm,
4) loại điện cực được sử dụng, bao gồm bản chất của sơn dẫn điện, nếu được sử dụng,
5) chi tiết của bất kỳ quy trình làm sạch mẫu thử được sử dụng,
6) điện áp thử nghiệm,
7) thời gian nhiễm điện,
8) chi tiết bất kỳ quy trình không được quy định trong tiêu chuẩn này;
d) kết quả thử nghiệm:
1) kết quả thử nghiệm riêng rẽ (nghĩa là các giá trị R100 hoặc R25), tính bằng megaôm,
2) giá trị trung bình của điện trở cách điện, tính bằng megaôm;
e) ngày thử nghiệm.
Kích thước tính bằng milimét
CHÚ DẪN
1 các điện cực sơn dẫn điện (chiều rộng khoảng 1mm)
Hình 1 - Mẫu thử dạng đĩa có điện cực sơn dẫn điện
Kích thước tính bằng milimét
CHÚ DẪN
1 Các điện cực sơn dẫn điện (chiều rộng khoảng 1mm)
Hình 2 - Mẫu thử ống hoặc thanh có các điện cực sơn dẫn điện
Kích thước tính bằng milimét
CHÚ DẪN
1 các điện cực kim loại
2 tấm chắn và giá đỡ kim loại
3 vật liệu cách điện
4 mẫu thử
5 đai ốc
Hình 3 - Các điện cực thanh đối với vật liệu tấm mỏng hoặc dải băng
(tham khảo)
A.1 Làm sạch
Trong nhiều trường hợp, tốt nhất nên thử vật liệu trong điều kiện mà vật liệu sẽ được sử dụng sau khi xử lý. Trong trường hợp này, mẫu thử không cần phải làm sạch. Nếu cần phải làm sạch vật liệu, bề mặt của mẫu thử phải được làm sạch trước khi ổn định bằng hỗn hợp cồn và ete hoặc dung môi thích hợp khác mà không làm ảnh hưởng đến điện trở của cao su và, sau đó, bề mặt không cần xử lý bằng tay trần (nên sử dụng găng tay tơ nhân tạo axetat).
A.2 Gắn
Để gắn các mẫu thử thực hiện phép đo, điều quan trọng lả không được có đường dẫn điện giữa các điện cực ngoại trừ những cái liên quan đến mẫu thử. Vật liệu phụ trợ phải có điện trở lớn hơn 1012 Ω. Khi giá đỡ gắn yêu cầu có tấm chắn, phải thực hiện theo các nguyên tắc được đưa ra trong TCVN 7918 (IEC 60093).
THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] ISO 1853, Conducting and dissipative rubbers, vulcanized or thermoplastic - Measurement of resistivity (Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo dẫn điện và tiêu tán - Đo điện trở suất)
[2] ISO 2878, Rubber, vulcanized or thermoplastic - Antistatic and conductive products - Determination of electrical resistance (Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Sản phẩm chống tĩnh điện và dẫn điện - Xác định độ bền điện)
[3] IEC 60167, Methods of test for the determination of the insulation resistance of solid insulating materials (Phương pháp thử xác định điện trở cách điện của vật liệu cách điện rắn)
MỤC LỤC
Lời nói đầu
Lời giới thiệu
1. Phạm vi áp dụng
2. Tài liệu viện dẫn
3. Thuật ngữ và định nghĩa
4. Thiết bị thử
5. Điện cực
6. Mẫu thử
7. Cách tiến hành
8. Biểu thị kết quả
9. Báo cáo thử nghiệm
Phụ lục A (tham khảo) Làm sạch và gắn mẫu thử
Thư mục tài liệu tham khảo
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9810:2013 (ISO 48:2010) về Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo – Xác định độ cứng (Độ cứng từ 10 IRHD đến 100 IRHD)
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10229:2013 (ISO 18517:2005) về Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Thử nghiệm độ cứng - Giới thiệu và hướng dẫn
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10230:2013 (ISO 814:2011) về Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Xác định độ kết dính với kim loại - Phương pháp hai đĩa
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 2229:2013 (ISO 188:2011) về Cao su lưu hóa hoặc nhiệt béo - Phép thử già hóa tăng tốc và độ bền nhiệt
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6090-1:2015 (ISO 289-1:2015) về Cao su chưa lưu hóa – Phương pháp sử dụng nhớt kế đĩa trượt – Phần 1: Xác định độ nhớt Mooney
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5320-2:2016 (ISO 815-2:2014) về Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Xác định biến dạng dư sau khi nén - Phần 2: Phép thử ở nhiệt độ thấp
- 7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11525-1:2016 (ISO 1431-1:2012) về Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Độ bền rạn nứt ôzôn - Phần 1: Thử nghiệm biến dạng tĩnh và động
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7918:2008 (IEC 60093 : 1980) về Phương pháp thử nghiệm suất điện trở khối và suất điện trở bề mặt của vật liệu cách điện rắn
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9810:2013 (ISO 48:2010) về Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo – Xác định độ cứng (Độ cứng từ 10 IRHD đến 100 IRHD)
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10229:2013 (ISO 18517:2005) về Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Thử nghiệm độ cứng - Giới thiệu và hướng dẫn
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10230:2013 (ISO 814:2011) về Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Xác định độ kết dính với kim loại - Phương pháp hai đĩa
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 2229:2013 (ISO 188:2011) về Cao su lưu hóa hoặc nhiệt béo - Phép thử già hóa tăng tốc và độ bền nhiệt
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6090-1:2015 (ISO 289-1:2015) về Cao su chưa lưu hóa – Phương pháp sử dụng nhớt kế đĩa trượt – Phần 1: Xác định độ nhớt Mooney
- 7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5320-2:2016 (ISO 815-2:2014) về Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Xác định biến dạng dư sau khi nén - Phần 2: Phép thử ở nhiệt độ thấp
- 8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11525-1:2016 (ISO 1431-1:2012) về Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Độ bền rạn nứt ôzôn - Phần 1: Thử nghiệm biến dạng tĩnh và động