Carbon Black چیست؟
آزمایش کربن سیاه گروهی از آزمایش‌ها است که در آن نسبت کربن سیاه در پلیمر با تجزیه در اثر حرارت (ISO 6964 / ASTM D1603) تعیین می‌شود و توزیع آن توسط میکروسکوپ درجه‌بندی می‌شود (ISO 18553).
هدف Carbon Black
هدف این است که تأیید شود کربن سیاه در محصولات پلی الفین برای استفاده در خارج از منزل با سرعتی که محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش را فراهم می کند و به طور همگن توزیع می شود وجود دارد.
Carbon Black بر چه محصولاتی اعمال می‌شود؟
- لوله پلی اتیلن و درج
- Jeomembranlar
- روکش کابل
- محصولات پلی الفین در فضای باز
Carbon Black در چه صنایعی کاربرد دارد؟
استانداردهای مرتبط با Carbon Black
- ISO 6964
- ASTM D1603
- ISO 18553
- ASTM D5596 (توزیع)
شرایط Carbon Black
- اندازه گیری محتوا
- توزین کربن سیاه باقی مانده پس از تجزیه در اثر حرارت در اتمسفر بی اثر
- توزیع
- درجه بندی اندازه و فرکانس توده توسط میکروسکوپ در مقطع نازک
- Hedef oran
- استانداردهای لوله معمولاً به محدوده 2 تا 2.5 درصد جرم نیاز دارند
- نمونه
- از محل های نمایندگی محصول گرفته شده است
تجهیزات Carbon Black
- کوره پیرولیز و سیستم گاز بی اثر
- تعادل تحلیلی
- میکروتوم یا پرس داغ (برای بخش نازک)
- میکروسکوپ نوری و تجزیه و تحلیل تصویر
الزامات نمونه برای Carbon Black
- نمونه باید از محل نمایندگی محصول گرفته شود
- پیرولیز باید در یک جو بی اثر انجام شود
- سطح مقطع نازک و یکنواخت برای توزیع مورد نیاز است
- تعداد نمونه ها در استاندارد تعریف شده است
مدت Carbon Black
به طور معمول 3-5 روز.
روش اجرای Carbon Black
- 1نمونه از مکان های نمایندگی گرفته شده است.
- 2پیرولیز در یک جو بی اثر اعمال می شود.
- 3کربن سیاه باقی مانده وزن شده و نسبت محاسبه می شود.
- 4بخش نازک آماده می شود.
- 5توزیع زیر میکروسکوپ درجه بندی می شود.
- 6نتایج با استاندارد محصول مقایسه می شود.
معیارهای پذیرش Carbon Black
معیارهای پذیرش در استاندارد محصول آمده است. محدوده نسبت محتوا و درجه پراکندگی به صورت جداگانه محدود می شود.
ارزیابی نتایج
اگر نسبت صحیح کربن سیاه پراکنده ضعیف باشد، محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش کافی نخواهد بود و توده ها تمرکز استرس را ایجاد می کنند. بنابراین، محتوا و توزیع باید با هم ارزیابی شوند. اگر پیرولیز در محیط اکسیژن انجام شود، نتیجه کم خواهد بود.
گزارش Carbon Black
- استانداردهای کاربردی
- مکان های نمونه برداری
- شرایط پیرولیز
- نسبت کربن سیاه
- درجه پراکندگی و ریز تصاویر
اعتباربخشی
EUROLAB دارای اعتبار شناخته شده بین المللی است که از نهادهای اعتباربخشی طرف قراردادهای شناسایی چندجانبه IAF و ILAC، تحت ISO/IEC 17025 برای تست های آزمایشگاهی، ISO/IEC 17020 برای بازرسی و نظارت، و ISO/IEC 17021-1 و سیستم گواهی محصول ISO/IEC. این زنجیره تضمین می کند که گزارش ها و گواهی های صادر شده در سراسر جهان پذیرفته می شوند.
اینکه آیا این آزمون می تواند در محدوده معتبر ارائه شود به محصول شما و استاندارد اعمال شده بستگی دارد. از آنجایی که اعتبارسنجی مبتنی بر روش است، دامنه به صورت کتبی در مرحله نقل قول تأیید می شود.
محدوده و مجوزهامقررات مرتبط
- استانداردهای محصولات لوله و ژئوممبران
آزمون پلاستیک — این حوزه آزمون چه چیزی را پوشش می‌دهد؟
بخش زیر حوزه‌ای را توصیف می‌کند که آزمون Carbon Black به آن تعلق دارد؛ شرایط و معیارهای پذیرش این آزمون خاص در بخش‌های بالا آمده است. دامنه ویژه محصول شما در مرحله پیشنهاد قیمت به‌صورت مکتوب مشخص می‌شود.
آزمون‌های پلاستیک رفتار مکانیکی، حرارتی و احتراقی یک ماده پلیمری را تعیین می‌کنند. برخلاف فلزات، پلاستیک‌ها ویسکوالاستیک هستند: رفتار آن‌ها به سرعت بارگذاری، دما و رطوبت بستگی دارد. از این رو، ماده یکسان در شرایط مختلف نتایج متفاوتی می‌دهد و شرایط آزمون بخش جدایی‌ناپذیر نتیجه است.
پیامد عملی ویسکوالاستیسیته این است: یک قطعه پلاستیکی تحت بار ثابت با گذشت زمان همچنان تغییر شکل می‌دهد (خزش) و تنشی که در تغییرشکل ثابت تحمل می‌کند با گذشت زمان کاهش می‌یابد (تخفیف تنش). یک اتصال پیچی شل می‌شود، یک بست نیروی گیره‌ای خود را از دست می‌دهد، یک قفسه با گذشت زمان خم می‌شود. یک آزمون کشش کوتاه‌مدت این رفتار را نشان نمی‌دهد؛ آزمون بلندمدت یا مدل شتاب‌یافته لازم است.
رفتار حرارتی محور اصلی دوم است. نرخ جریان مذاب نشان‌دهنده قابلیت فرآوری ماده و یکنواختی بین بچ‌ها است؛ دمای انحراف حرارتی و نقطه نرم‌شدن ویکات حد تقریبی دمای کارکرد را نشان می‌دهند. تحلیل حرارتی (DSC، TGA، DMA) هویت ماده را آشکار می‌کند: دمای انتقال شیشه‌ای، رفتار ذوب، بلورینگی، میزان پرکننده و دمای تجزیه.
رفتار احتراق سومین محور است و مستقیماً به استانداردهای محصول مرتبط می‌شود. کلاس UL 94 و شاخص اکسیژن حدی در برگه اطلاعات ماده ثبت می‌شود؛ برای بدنه یک دستگاه الکتریکی کلاس خاصی لازم است، در حالی که برای یک محصول ساختمانی سیستم طبقه‌بندی دیگری اعمال می‌شود.
پیرسازی پرحذف‌ترین بخش این حوزه است. پلاستیک‌ها تحت تأثیر اشعه فرابنفش، گرما، رطوبت و اکسیژن تخریب می‌شوند: رنگ تغییر می‌کند، سطح ترک می‌خورد، مقاومت ضربه کاهش می‌یابد. برای قطعه‌ای که قرار است در فضای باز استفاده شود، آنچه اهمیت دارد مقادیر روز اول نیست بلکه مقادیر پس از پیرسازی است. تجهیزات قوس زنون و فرابنفش فلورسنت این تخریب را تسریع کرده و امکان مقایسه را فراهم می‌کنند.
خروجی این حوزه معمولاً در برگه اطلاعات ماده ثبت می‌شود و استانداردهای محصول به آن برگه ارجاع می‌دهند. اما ممکن است بین مقدار برگه اطلاعات و رفتار قطعه واقعی تفاوت وجود داشته باشد: جهت‌گیری ایجادشده حین قالب‌گیری، خطوط جوش و تنش‌های داخلی باعث می‌شود قطعه متفاوت از نمونه رفتار کند.
استفاده از محتوای بازیافتی پرسش تازه‌ای به این حوزه افزوده است. رزین بازیافتی از بچی به بچ دیگر تغییر می‌کند؛ خواص مکانیکی، رنگ و رفتار احتراق ممکن است بین بچ‌ها جابه‌جا شود. بنابراین برای تولیدکننده‌ای که از مواد بازیافتی استفاده می‌کند، کنترل مواد ورودی یک انتخاب نیست بلکه یک ضرورت است.
گروه‌های روش در این حوزه
مکانیکی
کشش، فشار، خمش، ضربه شارپی و ایزود، سختی (شور)، خزش و ترک‌خوردگی تنشی محیطی.
حرارتی
شاخص جریان مذاب (MFI)، دمای انحراف حرارتی (HDT)، دمای نرم‌شدن ویکات، انبساط حرارتی خطی.
تحلیل حرارتی
دماهای انتقال و بلورینگی با DSC، ترکیب و تجزیه با TGA، رفتار مکانیکی دینامیکی با DMA.
احتراق
طبقه‌بندی UL 94، شاخص اکسیژن حدی (LOI)، آزمون‌های سیم داغ و شعله سوزنی.
پیری
پیرسازی شتاب‌یافته با قوس زنون و فرابنفش فلورسنت، پیرسازی با هوای گرم، رطوبت و چگالش.
فیزیکی
چگالی، جذب آب، محتوای خاکستر، نفوذپذیری گاز و بخار آب در فیلم و ورق.
موارد رایج اشتباه‌گرفته‌شده در این حوزه
- نتیجه آزمون پلاستیک بدون ذکر سرعت و دمای آزمون قابل تفسیر نیست؛ رفتار ویسکوالاستیک به این پارامترها بستگی دارد.
- نتیجه نمونه به‌طور مستقیم به قطعه واقعی منتقل نمی‌شود؛ جهت‌گیری قالب‌گیری و خطوط جوش تعیین‌کننده هستند.
- مقادیر HDT و ویکات دمای کارکرد نیستند؛ صرفاً نشانه‌ای تقریبی از حد بالا هستند و تحت بار اعمال نمی‌شوند.
- کلاس UL 94 به ضخامت بستگی دارد؛ ضخامت دیواره متفاوت نیازمند بازتأیید است.
- برای پلیمرهای جاذب رطوبت (مانند پلی‌آمید)، اگر شرطی‌سازی انجام نشود نتایج گمراه‌کننده خواهند بود.
- نتایج ASTM D638 و ISO 527 مستقیماً معادل نیستند. هندسه نمونه و تعاریف نرخ متفاوت است.
این نتایج از کدام تصمیم پشتیبانی می‌کنند
- انتخاب ماده و تأیید تأمین‌کننده
- برآورده‌کردن الزامات قابلیت اشتعال و حرارتی استاندارد محصول
- تأیید استفاده از محتوای بازیافتی و کنترل بچ
- کنترل فرآیند قالب‌گیری و یکنواختی بچ
- اثبات مقاومت در برابر پیرسازی برای استفاده در فضای باز
تست های مرتبط
پرسش‌های متداول درباره Carbon Black
آیا می توانیم بگوییم که اگر نسبت کربن سیاه صحیح باشد، توزیع نیز صحیح است؟
نه. حتی اگر این نسبت صحیح باشد، توزیع توده ای هم محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش را ضعیف می کند و هم نقاط تمرکز استرس ایجاد می کند. این دو اندازه گیری به طور جداگانه انجام می شوند و معیارهای پذیرش جداگانه را دارند.