DIN 51045-5-2007 Determination of linear change of solids by thermal effect using the dilatometer method - Part 5 Testing of non-fired heavy ceramic materials《利用膨胀计方法测定热效应引起的固体线性变化.pdf

1、Januar 2007DEUTSCHE NORM Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DINPreisgruppe 6DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 81.060.20!,pW“9775293www.din.deDDIN 51045-5Be

2、stimmung der Lngennderung fester Krper unter Wrmeeinwirkungnach dem Dilatometerverfahren Teil 5: Prfung ungebrannter grobkeramischer WerkstoffeDetermination of linear change of solids by thermal effect using the dilatometer method Part 5: Testing of non-fired heavy ceramic materialsDtermination par

3、la mthode dilatomtrique de la variation de la longueur de corpssolides sous leffet de la chaleur Partie 5: Essais des matriaux cramiques grossiers et non cuitsAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 51045-5:1976-10www.beuth.deGesamtumfang 7 Seitena DIN 51045-5:2007

4、-01 Vorwort Diese Norm ist vom Arbeitsausschuss NA 062-02-57 AA Ungeformte, dichte geformte und wrmedmmende feuerfeste Erzeugnisse und Werkstoffe“ des Normenausschusses Materialprfung (NMP) erarbeitet worden. nderungen Gegenber DIN 51045-5:1976-10 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Probekrper

5、herstellung ungeformter feuerfester Erzeugnisse nach DIN EN 1402-5 festgelegt; b) Inhalt redaktionell berarbeitet. Frhere Ausgaben DIN 51045-5: 1976-10 Einleitung Die Lngennderung ist eine durch den Werkstoff gegebene Kenngre, aus der Rckschlsse auf das Ausdehnungsverhalten unter Wrmeeinwirkung bei

6、der Verwendung gezogen werden knnen. Diese Norm basiert auf DIN 51045-1, in der die Grundregeln (Allgemeines, Begriffe, Anforderungen an die Gerte, Bestimmung von Abweichungen, Berichtigung, Auswertung, Begrenzung der Messgenauigkeit durch irreversible Strukturnderungen, Prfbericht) zur Bestimmung d

7、er temperaturabhngigen Lngennderung von Festkrpern festgelegt sind. Dilatometrische Messungen an ungebrannten grobkeramischen Werkstoffen werden zur Bestimmung des Ausdehnungsverhaltens beim Einsatz unter bestimmten Temperaturbedingungen durchgefhrt. Dabei knnen reversible und irreversible Lngennder

8、ungen auftreten. Die dilatometrisch gemessene Lngennderung ungebrannter grobkeramischer Werkstoffe ist die Summe der Lngennderungen, die durch thermische Dehnung, reversible Modifikationsnderungen und die irreversiblen Anteile der Lngennderungen durch Stoffaustausch, Modifikationsnderung, Umkristall

9、isation, Schmelz-phasenbildung und Kristallisation entstehen. Es liegen grundstzlich andere Ausgangsbedingungen vor als bei der Prfung gebrannter Werkstoffe. Die Messwerte sind in hohem Mae abhngig von Inhomogenitten des Werkstoffes und der Probekrper, von Auswirkungen der Probekrperherstellung und

10、Einflssen der Probenvorbehandlung, von Faktoren, wie z. B. Korngre, Kornverteilung, Packungsdichte, Texturen, Porenvolumen, Vortrocknung. In erster Linie dient die Aufnahme von Dilatometerkurven ungebrannter grobkeramischer Werkstoffe der Ermittlung der temperaturabhngigen relativen Lngennderung als

11、 technische Richtzahl. Die Anforderungen an die Genauigkeit nach DIN 51045-1 werden aufgrund der o. g. Einflsse der Vorbehandlung mit dem in dieser Norm festgelegten Verfahren nicht eingehalten. 2 DIN 51045-5:2007-01 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt ein Verfahren zur Bestimmung der Lngennderung v

12、on ungebrannten grobkeramischen Erzeugnissen in Abhngigkeit von bestimmten Temperaturbedingungen mit Hilfe dilatometrischer Messungen fest. Das festgelegte Verfahren gilt unter bestimmten Voraussetzungen (siehe Abschnitt 5) auch fr ungebrannte, ungeformte feuerfeste Erzeugnisse bis zum Erreichen des

13、 ersten Dehnungsmaximums, wenn die dafr notwendigen Probekrper nach DIN EN 1402-5 hergestellt und gebrannt wurden. ANMERKUNG 1 Fr die Auswertung von Dehnungs-Schwindungseffekten im Hinblick auf den Mineralbestand, siehe DIN 51045-3 1. ANMERKUNG 2 Die nach dieser Norm ermittelten Messergebnisse knnen

14、 von den Ergebnissen nach DIN EN 993-19 2 abweichen. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug g

15、enommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 51045-1, Bestimmung der thermischen Lngennderung fester Krper Teil 1: Grundlagen DIN EN 1402-5, Ungeformte feuerfeste Erzeugnisse Teil 5: Herstellung und Behandlung von Probekrpern 3 Grundlagen des Verfahrens Ein zylindrischer oder prismatisch

16、er Probekrper wird an Luft oder anderen gasfrmigen Medien mit einer festgelegten einheitlichen Rate des Temperaturanstieges erhitzt. Die Lngennderung wird dilatometrisch fortlaufend gemessen, aufgezeichnet und als prozentuale Lngennderung in Abhngigkeit von der Temperatur dargestellt. 4 Gerte Gerte

17、nach DIN 51045-1. 5 Probenvorbereitung Es sind zylindrische Probekrper zu verwenden. Die Lnge der Probekrper ist nach der Probekrper-halterung und der geforderten bzw. erreichbaren Messgenauigkeit des Dilatometers zu whlen. Aus Rohstoffen mit ausreichender Grn- und Trockenfestigkeit sind die Probekr

18、per unmittelbar zu formen und bei (110 5) C bis zur Massekonstanz zu trocknen, sofern der Vortrocknungszustand beim Einsatz keine anderen Temperaturen erfordert. Die Formgebung der Probekrper muss vergleichbar mit der Formgebung in der Produktion sein. Werkstoffe ohne ausreichende Grnfestigkeit sind

19、 mit einer mglichst geringen Menge, d. h. mit einem Massenanteil von hchstens 3 %, eines organischen Bindemittels, z. B. Dextrin, sowie mit der zur Formgebung erforderlichen Wassermenge zu versetzen. Art und Menge des verwendeten Bindemittels und der Pressdruck sind im Prfbericht anzugeben. 3 DIN 51

20、045-5:2007-01 Fr ungeformte feuerfeste Erzeugnisse gilt: Bei Feuerbetonen und hnlichen Erzeugnissen sind die Probekrper aus solchen Probestcken herauszubohren bzw. zu sgen, die nach DIN EN 1402-5 hergestellt und getrocknet wurden, sofern deren Festigkeit dies zulsst. Aus Rammmassen, plastischen Mass

21、en und anderen ungeformten feuerfesten Erzeugnissen sind die Probekrper durch Pressen oder Stampfen derart herzustellen, dass ihre Rohdichte der vom Hersteller angegebenen entspricht. Auf jeden Fall muss beim Verdichtungsvorgang sichergestellt sein, dass keine Kornzertrmmerung und nderung des Kornau

22、fbaues eintritt; gegebenenfalls ist der Pressdruck herabzusetzen. Die Probekrper sind bei (110 5) C bis zur Massekonstanz zu trocknen. Die Stirnflchen mssen planparallel und senkrecht zur Lngsachse des jeweiligen Probekrpers sein. ANMERKUNG Die Eigenschaften der so hergestellten Probekrper entsprech

23、en nicht unbedingt den Eigenschaften, die die in der Praxis hergestellten Erzeugnisse haben. 6 Durchfhrung Zunchst ist die Messlnge l0des Probekrpers bei Raumtemperatur zu bestimmen. Danach ist der Probekrper in das Dilatometer einzusetzen. Beim Einbau des Probekrpers ist darauf zu achten, dass dies

24、er an der Halterung bzw. am bertragungsstab fest anliegt und einem Druck von 0,01 MPa ausgesetzt wird. Bei Prfungen in hheren Temperaturbereichen muss einer Reaktion des Probekrpers mit der Halterung und dem bertragungsstab vorgebeugt werden, z. B. durch Zwischenlegen von Platinfolien oder Platinsch

25、eiben. Der Probekrper ist mit einer maximalen Aufheizrate von 5 K/min zu erwrmen. Wird bei der maximalen Aufheizrate von 5 K/min durch zeitabhngige, sich berlagernde reversible und irreversible Lngennderungen in bestimmten Temperaturbereichen die Auswertbarkeit der Messungen beeintrchtigt, ist die A

26、ufheizrate zu reduzieren. Die Lngennderung ist in Abhngigkeit von der Temperatur kontinuierlich aufzuzeichnen. 7 Angabe der Ergebnisse Die Berechnung der Lngennderung ist nach DIN 51045-1 durchzufhren. Wahlweise darf anstelle des Lngenausdehnungskoeffizienten die relative temperaturabhngige Lngennde

27、rung im Sinne einer technisch verwertbaren Richtzahl berechnet und angegeben werden. 8 Przision In Tabelle A.1 sind die in Ringversuchen ermittelten Kennwerte der Przision fr die Bestimmung an bei 1 100 C vorgebrannten Feuerbetonen (Feuerbeton A mit einem Massenanteil an Al2O3von 53 % und Feuerbeton

28、 B mit einem Massenanteil an Al2O3von 83 %) aufgefhrt. Insgesamt wurden je in Tabelle A.1 ausgewiesener Temperatur 14 Einzelmessungen an je fnf Gerten durchgefhrt. Bei Messungen oberhalb 1 200 C traten so groe Streuungen der Einzelwerte auf, dass die Messergebnisse nicht mehr reproduzierbar waren. 4

29、 DIN 51045-5:2007-01Werte der Lngennderung von Proben anderer Zusammensetzung als in Tabelle A.1 angegeben, knnen von denen in Tabelle A.1 abweichen. 9 Prfbericht Der Prfbericht muss die Angaben nach DIN 51045-1 und die folgenden Angaben enthalten: a) Name des Prflaboratoriums; b) Bezeichnung des Pr

30、obekrpers; c) Hinweis auf diese Norm, d. h. bestimmt nach DIN 51045-5“; d) Lage des Probekrpers im Probestck; e) Art der Probekrperherstellung (Art und Menge des Bindemittels und Pressdruck bei der Herstellung), gegebenenfalls Beschreibung der Probenahme; f) gegebenenfalls Art des Trocknens und Feuc

31、htegehalt des Probekrpers; g) gegebenenfalls nderungen der Aufheizrate, Beanspruchung, Haltestufen und Haltedauer; h) jegliche Abweichung von dieser Norm; i) Prfdatum. 5 DIN 51045-5:2007-01 Anhang A (informativ) Ergebnisse der Ringversuche Tabelle A.1 Mittelwerte der Lngennderung und Standardabweich

32、ung der Einzelwerte in Abhngigkeit von der Prftemperatur zwei verschiedener Feuerbetone Feuerbeton A mit 53 % Massenanteil Al2O3Feuerbeton B mit 83 % Massenanteil Al2O3Prftemperatur Gesamtmittelwert der relativen Lngennderung l/l0Vergleichstandard-abweichung der relativen LngennderungsRGesamtmittelw

33、ert der relativen Lngennderung l/l0Vergleichstandard-abweichung der relativen LngennderungsRC % % % % 100 0,06 0,003 0,05 0,004200 0,19 0,008 0,11 0,004 300 0,25 0,007 0,17 0,018400 0,31 0,007 0,25 0,020 500 0,37 0,007 0,33 0,021600 0,43 0,008 0,41 0,022 700 0,49 0,009 0,50 0,021800 0,55 0,011 0,59

34、0,021 900 0,62 0,012 0,68 0,0211 000 0,68 0,016 0,78 0,022 1 100 0,76 0,023 0,89 0,0291 150 0,80 0,025 0,94 0,035 1 200 0,82 0,027 0,99 0,0406 DIN 51045-5:2007-01Literaturhinweise 1 DIN 51045-3 , Bestimmung der Lngennderung fester Krper unter Wrmeeinwirkung Teil 3: Prfung ungebrannter feinkeramischer Werkstoffe 2 DIN EN 993-19, Prfverfahren fr dichte geformte feuerfeste Erzeugnisse Teil 19: Bestimmung der Wrmeausdehnung nach einem Differentialverfahren 7