شيوه ی تست برای زمان القای اكسيدی مواد كامپوزيتی پرشده توسط كالری متر اسكن كننده ي اختلافی
در رابطه با مواد كامپوزيتی پرشده توسط كالری متر اسكن كننده ي اختلافی در چوب پلاست، اين شيوه ي تست از نظر ابزاري مشابه ASTM D 3895 است (بالا را ببينيد). وليكن، نمونه برداري به طور اساسي متفاوت است زيرا ماده ي كامپوزيتي پر شده نمي تواند قبل از تحليل به فرمت صفحه اي ساخته شود.
ابزار DSC به كار گرفته شده بود. OIT يك مقياس مناسب مقاومت ماده در مقابل متلاشي شدن اكسيدي است. آن توسط سنجش تحليل گرمايي فاصله ي زماني اكسيد اگزوترميك يك ماده در دماي مورد نظر (نوعا 0C190 در نمونه مان) در اتمسفر اكسيژن تعيين مي شود.
اين نمونه براي اينكه تست بشود در درجه ي ثابت ( min/0C20) در نيتروژن گرماداده مي شود. وقتي كه دماي مورد نظر رسيده است، اتمسفر نيتروژني به اكسيژني تغيير داده مي شود و در همان درجه ي جريان حفظ مي شود. اين نمونه سپس در دماي ثابت نگه داري مي شود تا واكنش اكسيد شدن روي منحني گرمايي ظاهر شود. فاصله ي زماني از وقتي كه جريان اكسيژن در ابتدا با واكنش اكسيدي آشنا مي شود به عنوان زمان القل تعريف مي شود. انتهاي زمان القا توسط يك افزايش نا گهاني در گرماي بيرون داده شده ي نمونه ي علامت گذاري مي شود و ممكن است توسط يك DSC مشاهده شود. OIT از اطلاعات ضبط شده در طول تست ايزوترمال تعيين مي شود.
در رابطه با مواد كامپوزيتی پرشده توسط كالری متر اسكن كننده ي اختلافی در چوب پلاست نمونه ي تست به طور مستقيم از آن ماده گرفته شده بود تا تحليل بشود (مثلا تخته ي لمبه كوبي). يك نمونه ي واقعي 20-10 ميلي گرم وزن داشت. يك نمونه در يك ظرف آلومينيومي قرار گرفته بود و در يك نمونه گير قرار گرفت، سپس به طور خودكار در آن سلول قرار گرفته بود. يك لگن خالي يك نواخت به عنوان مرجع استفاده شده بود. Indium به عنوان درجه بندي استفاده شده بود، به طوري كه نقطه ي ذوبش (0C180) نزديك به دماي تحليل مورد نظر (0C190) بود.
زمان پيش از خالي كردن نيتروژن قبل از آغاز سيكل گرما دهي 5 دقيقه بود. گرما دهي برنامه ريزي شده ي نمونه (تحت جريان نيتروژن m2/min50) از دماي محيط به0C190 در درجه بنديmin / 0C20 بود. وقتي كه دماي تنظيم شده (نوعا 0C190) رسيد، گرما دهي برنامه ريزي شده متوقف شد و نمونه براي 5 دقيقه در دماي تنظيم شده متعادل سازي شد. سپس آن گاز با اكسيژن در درجه ي جريانmin / ml50تغيير كرده بود. اين نقطه ي تغيير در جريان اسيژن به عنوان زمان صفر دستگاه بررسي شده بود
جدول 15.37 حساسيت تخته هاي كامپوزيتي به تخريب اكسيدي كه در دوره هاي OIT اندازه گيري شدند، زمان قبل از خرد شدگي در جعبه هاي هواديدگي، خسارت مقاومتي در نتيجه ي قرار گرفتن در معرض دماي بالا براي يك دوره ي معين در يك آون جريان هوايي، و طول واقعي و مورد انتظار تخته هاي كامپوزيتي روي يك لمبه كوبي در منطقه ي فونیکس
OIT (0C190، اكسيژن خالص) | جعبه ي هواديدگي (نور UV+ اسپري آب، سيكل1:42 دقيقه+ 18 دقيقه)، روز هاي در شرايط قبل از خردشدگي | آون جريان هوايي، روزهاي در معرض شرايط در دماي داده شده، مقاومت به شكست مانده % | طول عمر در آريزونا،
واقعي و مورد انتظار |
0.3 (پيش از نوامبر2003 ) | 4 روز | 87 ساعت (6-3 روز) در 0F225، 50-40% | واقعي: 4 ماه تا 2 سال |
5-4 (نوامبر 2003-سپتامبر 2004) | بيشتر از 32 ماه، بدون خردشدگي | 112 ساعت (4.7 روز) در 0F226، 95-94% | واقعي: بيشتر از 2 سال بدون اثري از خرد شدگي، مورد انتظار _15-10 سال بيشتر |
15-12 (2005) | بدون خرد شدگي | بدون تغيير بعد از 14 روز در 226
264 ساعت (11 روز) در 0F232، 99-97% |
واقعي: بدون شكستگي، مورد انتظار _بيشتر از 20 سال |
زمان مورد اتظار همان گونه كه در بالا توضيح داده شد، محاسبه شده بود.
عمليات ايزوترمال آنقدر ادامه پيدا كرد تا اينكه حداقل 5 دقيقه بعد از اينكه شديد ترين نقطه ي ايزوترم آشكار شده بود، منقضي شد. وقتي كه انتخاب كننده ي گاز به نيتروژن برگشته بود، تست تمام شده بود و آن سلول به 0C70 براي شروع يك تست جديد سرد شده بود. OIT كه در 0.01 دقيقه از زمان صفر تا نقطه ي قطع اندازه گيري شده بود، با برآورد شيب دارترين خط اگزوترم روي امتداد خط مبنا به دست آمد. نمونه هاي واقعي نمودار هاي OIT در شكل 15.19 و 15.20 نشان داده مي شوند.
نتايج واقعي در زير ارائه شده اند:
- GeoDeck كه در 2001 ساخته مي شوند: مقادير OIT بين 10 و 2.5 دقيقه هستند؛
- GeoDeck كه در 2002 ساخته مي شوند: از 3.14 دقيقه (ژانويه) تا 0.95 –15 دقيقه (فوريه-نوامبر) تا 1.69- 0.83 دقيقه (دسامبر)؛
- GeoDeck كه در 2003 ساخته مي شوند: 0.2 ±3 دقيقه (ژانويه – سپتامبر)، 0.82- 0.45 دقيقه (اكتبر)، 4.5-2.2 دقيقه (نوامبر- دسامبر)؛
- GeoDeck كه در 2004 ساخته مي شوند: 6.5-4.0 دقيقه (ژانويه-آگوست)، 12.8-5.5 دقيقه (سپتامبر)، 13.1-7.5 دقيقه (اكتبر- نوامبر)، 14.7-8.7 دقيقه (دسامبر)؛
- GeoDeck كه در 2005 ساخته مي شوند: 16.5-11.2 دقيقه.
شكل 15.29 يك پروفيل مقادير OIT را براي تخته هاي لمبه كوبي كامپوزيتي GeoDeck كه از 2001 تا بهار 2005 ساخته شده اند، نشان مي دهد.
تحركات مشروحه افزايش OIT در تخته هاي لمبه كوبي كامپوزيتي مطمئنا در طول عمرشان منعكس مي شود. اين مورد در جدول 15.37 نشان داده شده است كه سه نسل تخته هاي كامپوزيتي را با توجه به OIT و طول عمرشان توضيح مي دهد.
مطالعات نمونه
لمبه كوبي هاي GeoDeck در آريزونا
جدول 15.28 نشان مي دهد كه در آنجا 127 در خواست ضمانتي در آريزونا در مورد لمبه كوبي هاي GeoDeck خرد شده ثبت شده بودند. برخي عكس هاي اين لمبه كوبي ها در شكل هاي 15.12-15.10 و 15.35-15.30 نشان داده مي شوند.
جدول 15.38 نمونه هايي از مقادير OIT لمبه كوبي هاي واقعي نصب شده در آريزونا ليست مي كند. چند رقم اول با تخته هاي ساخته شده بعد از سپتامبر 2003 متناسب مي شوند. اكثر مقادير OIT با تخته هاي ساخته شده در 2003-2002 متناسب مي شوند .
لمبه کوبی هاي GeoDeckدر ماساچوست
در آنجا 28 در خواست ضمانتي در مورد لمبه کوبی ها ی در حال خرد شدن در ماساچوست ثبت شده اند (جدول 28/15 ) اولين مورد در چیکوپی ثبت شده بود( شكل 15.36).
جدول 15.38 ارقام OIT (در0C190) براي لمبه کوبی كامپوزيتي واقعي در آریزونا .
شهر (ايالت آريزونا) | OIT (دقیقه) | ||
جروم | 13.4 | ||
هبر | 11.9 | ||
هبر | 8.72 | ||
پرسکوت | 8.27 | ||
پرسکوت | 5.28 | ||
پاینتاپ | 3.41 | ||
هبر | 2.62 | ||
هبر | 2.60 | ||
پاین | 0.95 | ||
پاینتاپ | 0.86 | ||
سدونا | 0.85 (در سایه) | ||
0.57 (نور خورشید جزئی) | |||
0.19 (نور مستقیم خورشید) | |||
سدونا | 0.82 | ||
شو لو | 0.77 | ||
اشفورک | 0.42 | ||
شو لو | 0.35 | ||
پایسون | 0.34 | ||
والکر | 0.34 | ||
پاینتاپ |
0.32 |
||
هبر | 0.30 | ||
سدونا | 0.30 | ||
پاین | 0.28 | ||
پرسکوت | 0.27 | ||
اشفورک | 0.27 | ||
فونیکس | 0.26 | ||
استروبری | 0.26 | ||
هبر | 0.025 | ||
شو لو | 0.22 | ||
چینو والی | 0.22 | ||
پرسکوت | 0.22 | ||
شولو | 0.20 | ||
سدونا | 0.19 | ||
پرسکوت | 0.18 | ||
والکر | 0.16 | ||
پرسکوت | 0.16 | ||
سدونا | 0.16 | ||
پاینتاپ | 0.15 | ||
سدونا | 0.15 | ||
پرسکوت | 0.14 | ||
استروبری | 0.10 |
همه ي تخته هاي كامپوزيتي لمبه کوبی با OIT كمتر از 1 دقيقه در 2003-2002 ساخته شده بودند .
يك بازرسي آن لمبه کوبی نشان داده است كه آغاز خرد شدن بطور فعال ، برخي تخته ها ترك هايي را در امتداد خطوط عنكبوتي توليد كرده اند ، و قطعات تخته بين اين تركها شروع كرد به افتادن . سطح بالايي تخته نرم شد و به آساني خراشيده مي شد .
همان گونه كه درخواستهاي ضمانتي در ماساچوست در 2005 فقط در مورد خرد شدن بود ، آن در يك رسيدگي دقيق بررسي شده بود . آن لمبه کوبی ي در ژولاي 2003 نصب شد كه تقريبا 2 سال بعد تخريبش قابل توجه بود ، آن در خواست ثبت شد OITدو تخته يديگر كه در كاراگاه ذخيره شده بودند ارقام 29/0 و 0.59 دقيقه را نشان دادند . تخته هاي با چنين مقادير OIT تقريبا در آریزونا در 2 سال اول شكسته خواهند شد وليكن ، در ماساچوست آنها بايستي زمان خيلي طولاني تري بمانند . امر مسلم است كه چیکوپی در كوههاي Berushire در ارتفاع حدود 250 فوت واقع مي شود . آن بطور آشكاري خيلي زياد نيست ، اما اين ارتفاع براي گرفتن نور UV بيشتر از جلگه (دشت) كافي است و از اين رو دماي بالاتر رمي لمبه کوبی ايجاد مي كند . به راستي ، همان طور كه مالكان خبر داده اند ، دماي روي لمبه کوبی براي ذوب نسبتا سريع برف وبه همان نسبت تبخير آب از روي لمبه کوبی بطور كامل بعد از بارندگي بالا است.
اين نمونه نشان مي دهد كه چگونه يك ارتفاع نسبتا كم تخريب اكسيدي لمبه کوبی كامپوزيتي را تسريع مي كند.
شكل هاي 15.37و 15.38 برخي نمونه هاي ديگر تخته هاي در حال خرد شدن در ماساچوست را نشان مي دهد.
فراخوان اختياري GeoDeck
در 2004-2003 شركت ساخت بطور اختياري بارهاي جادهاي زيادي از تخته هاي كامپوزيتي مورد ترديد از توزيع كننده هاي محصول فراخواني شد.
نتيجه ي بزرگتر اين بود كه در 2005 شركت ساخت از كميسيون ايمني محصول خريدار (CPSC ) ايالات متحده درخواست كرده است تا ايشان را در مورد موقعيت آگاه سازد و با اعلان كردن ايمني را از تخته هاي لمبه کوبی ساخته شده بين آوريل 2002و اكتبر 2003 لغو كند . اين محصولات تقريبا بالغ بر 9/4 ميليون فوت مربع از تخته هاي لمبه کوبی كامپوزيتي و تقريبا 340000 فوت بطور پيوسته از مواد نردهاي مي باشد كه نماينده ي تقريبا 11000 لمبه کوبی بر مبناي اندازه ي لمبه کوبی متوسط 456 فوت مربع مي باشد. در نتيجه فراخواني ايمني محصول پيش افتاده بود (پوستر ايمني زير را ببينيد ).
بدون دیدگاه