ПНСТ 534-2021. Предварительный национальный стандарт Российской Федерации. Системы космические. Композиты углерод-углеродные и керамоматричные. Классификация и номенклатура показателей

(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 05.02.2021 № 15-пнст)

агентства по техническому

Classification and list of properties

Срок действия

до 1 июня 2024 года

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом «Композит» (АО «Композит») в составе рабочей группы: А.Н. Тимофеев, А.Э. Дворецкий, Р.В. Насыбулин, Е.А. Богачев, И.А. Тимофеев, В.С. Волков, В.А. Волкова, А.В. Шакин, Ю.Н. Затуранов

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 321 «Ракетно-космическая техника»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 5 февраля 2021 г. № 15-пнст

Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены ГОСТ Р 1.16-2011 (разделы 5 и 6).

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее чем за 4 мес до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: 141070 Королев, Московская область, Пионерская улица, д. 4 и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: 123112 Москва, Пресненская набережная, д. 10, стр. 2.

В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном указателе «Национальные стандарты» и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает классификацию и номенклатуру показателей в области различных стадий жизненного цикла для углерод-углеродных и керамоматричных композитов и степень их обязательности.

Классификация и номенклатура показателей, устанавливаемые настоящим стандартом, рекомендуются для применения во всех видах документации и литературы в области производства и применения данных композитов, входящих в сферу работ по стандартизации и/или использующих результаты этих работ в области космических систем.

Настоящий стандарт может быть применен при проведении паспортизации данных композитов и разработке стандартов на конкретные композиты, заготовки, полуфабрикаты и изделия на их основе.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 18197 (ISO 899-1:2003) Пластмассы. Метод определения ползучести при растяжении

ГОСТ 22372 Материалы диэлектрические. Методы определения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 100 до 5·106 Гц

ГОСТ Р 56466 Системы космические. Методы испытаний материалов. Метод определения температурного коэффициента линейного расширения композиционных материалов при высоких температурах

ГОСТ Р 56754 (ИСО 11357-4:2005) Пластмассы. Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК). Часть 4. Определение удельной теплоемкости

ПНСТ 532 Системы космические. Композиты углерод-углеродные и керамоматричные. Определение кажущейся плотности и открытой пористости

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Классификация

3.1 Классификацию углерод-углеродных и керамоматричных композитов устанавливают по следующим критериям:

• анизотропия свойств;
• тип структурных составляющих;
• технологический метод совмещения структурных составляющих;
• применение.

3.1.1 Углерод-углеродные и керамоматричные композиты подразделяют по анизотропии свойств (например, анизотропный, изотропный, ортотропный композит и трансверсально изотропный композит).

3.1.2 Углерод-углеродные и керамоматричные композиты по типу структурных составляющих подразделяют следующим образом:

• по типу материала матрицы.

Пример - Использование пиролитического углерода образовывает углеродную матрицу или использование пиролитического карбида кремния образовывает керамическую матрицу;

• по форме и типу материала армирующего наполнителя.

Пример - Использование каркаса на основе стержней из углеродного волокна или преформы на основе непрерывного карбидокремниевого волокна;

• по наличию и материалу интерфазы.

Пример - Интерфаза на основе пиролитического карбида кремния;

• по наличию и материалу покрытия.

Пример - Покрытие на основе пиролитического карбида кремния.

3.1.3 Углерод-углеродные и керамоматричные композиты по способу совмещения структурных составляющих подразделяют следующим образом:

• на технологические методы с использованием жидкой фазы (жидкофазные технологические методы).

Пример - PIP, RMI или LSI;

• на технологические методы с использованием твердой фазы (твердофазные технологические методы).

Пример - Горячее прессование;

• на технологические методы с использованием газовой фазы (газофазные технологические методы).

Пример - CVI или CVD;

• на комбинированные технологические методы.

Пример - CVI + LSI.

3.1.4 Углерод-углеродные и керамоматричные композиты по применению подразделяют следующим образом:

• на единичные;
• универсальные.

4 Номенклатура показателей

Номенклатура показателей в зависимости от анизотропии показателя и степени их обязательности для использования в углерод-углеродных и керамоматричных композитах приведена в таблице 1.

Таблица 1

Номенклатура и степень обязательности показателей

Наименование показателя	Обозначение нормативного документа на определение показателя	Степень обязательности анизотропии показателя	Степень обязательности показателя
1 Физические показатели
1.1 Кажущаяся плотность	ПНСТ 532 или [[1]](#p100185) <*>	-/+	+++
1.2 Открытая пористость		-/+	++
2 Механические показатели
2.1 Предел прочности при растяжении	Нормативный документ на конкретный композит или [[2]](#p100187) <*>, [[3]](#p100189) <*>, [[4]](#p100191) <*>, [[5]](#p100193) <*>	+++	++
2.2 Модуль упругости при растяжении		+++	++
2.3 Предельные деформации при растяжении		+++	++
2.4 Коэффициент Пуассона при растяжении	Нормативный документ на конкретный композит или [[2]](#p100187) <*>, [[3]](#p100189) <*>, [[5]](#p100193) <*>	++	++
2.5 Предел прочности при сжатии	Нормативный документ на конкретный композит или [[3]](#p100189) <*>, [[5]](#p100193) <*>, [[6]](#p100195) <*>	+++	++
2.6 Модуль упругости при сжатии		+++	++
2.7 Предельные деформации при сжатии	-	+++	++
2.8 Предел прочности при изгибе	Нормативный документ на конкретный композит или [[5]](#p100193) <*>, [[7]](#p100197) <*>	+++	++
2.9 Предел прочности при сдвиге	Нормативный документ на конкретный композит или [[5]](#p100193) <*>	++	++
2.10 Модуль упругости при сдвиге		++	++
2.11 Предельные деформации при сдвиге		++	++
2.12 Предел прочности при срезе	Нормативный документ на конкретный композит или [[8]](#p100199) <*>	++	++
2.13 Предел прочности при смятии	Нормативный документ на конкретный композит или [[9]](#p100201) <*>	++	++
2.14 Предел прочности в окружном направлении	Нормативный документ на конкретный композит или [[9]](#p100201) <*>	++	++
2.15 Предел ползучести при одноосном нагружении	ГОСТ 18197	++	++
3 Теплофизические показатели
3.1 Коэффициент теплопроводности	Нормативный документ на конкретный композит или [[10]](#p100203) <*>, [[11]](#p100205) <*> или [[12]](#p100207) <*>	++	++
3.2 Температурный коэффициент линейного расширения при нагреве и охлаждении	ГОСТ Р 56466	+++	++
3.3 Удельная теплоемкость при нагреве и охлаждении	ГОСТ Р 56754	-/+	++
3.4 Диэлектрическая проницаемость	ГОСТ 22372	+	+
3.5 Тангенс угла диэлектрических потерь	ГОСТ 22372	+	+
3.6 Степень черноты	Нормативный документ на конкретный композит или [[3]](#p100189) <*>	+	++
4 Показатели надежности
4.1 Гарантийный срок хранения	Нормативный документ на конкретный композит	-	+++
4.2 Гамма-процентный срок сохраняемости	Нормативный документ на конкретный композит	-	++
4.3 Оценка стойкости к специальным воздействиям	Нормативный документ на конкретный композит или [[3]](#p100189) <*>	+	+
5 Дизайн
5.1 Внешний вид	Нормативный документ на конкретный композит	-/+	+++
5.2 Цвет	Нормативный документ на конкретный композит	-/+	+++
<*> Справочные методы испытаний. Примечания 1 Знаком «+++» обозначены основные показатели. К ним относят показатели, необходимые для проектирования изделий, и выбора показателей для приемо-сдаточных и/или предъявительских испытаний. 2 Знаком «++» обозначены показатели, определяемые на этапах разработки и проведения паспортизации данных композитов. 3 Знаком «+» обозначены дополнительные показатели. К ним относят показатели, часто определяемые по требованию заказчика и/или зависящие от специфики назначения и применения конкретного композита. 4 Знаком «-» обозначены показатели, которые не являются обязательными и часто не зависят от анизотропии композитов. 5 По согласованию с заказчиком допускается согласование состава основных и дополнительных показателей и их количества в соответствии с нормативным документом, и использование других методов определения показателей в зависимости от назначения и применения в конкретных изделиях.

БИБЛИОГРАФИЯ

[1] ОСТ 92-0903-78	Материалы неметаллические теплозащитного и конструкционного назначения. Методы определения технологических и физико-химических характеристик
[2] ОСТ 92-1459-77	Пластмассы теплозащитного и конструкционного назначения. Методы испытания на растяжение
[3] ОСТ 92-1461-77	Пластмассы теплозащитного и конструкционного назначения. Метод определения упругих характеристик при растяжении и сжатии
[4] ОСТ 92-1473-78	Пластмассы теплозащитного и конструкционного назначения. Метод испытания кольцевых образцов на растяжение
[5] МВИ № 0226-11-2008	Методика выполнения измерений при определении прочностных, упругих и деформационных свойств неметаллов при одноосных нагружениях в интервале T ~ (20 — 2700) °C
[6] ОСТ 92-1460-77	Пластмассы теплозащитного и конструкционного назначения. Методы испытания на сжатие
[7] ОСТ 92-1462-77	Пластмассы теплозащитного и конструкционного назначения. Метод испытания на изгиб
[8] ОСТ 92-1474-78	Пластмассы теплозащитного и конструкционного назначения. Метод испытания на срез
[9] ОСТ 92-1475-78	Пластмассы теплозащитного и конструкционного назначения. Метод испытания на смятие
[10] МВИ № 7441-1-85	Методика выполнения измерений теплопроводности углеродных материалов 50 °C
[11] МВИ № 932-0226-93-2015	Методика выполнения измерений теплопроводности теплозащитных композиционных материалов
[12] МВИ № 932-0226-94-2015	Методика выполнения измерений теплопроводности твердых материалов на основе углерода стационарным методом (от 1000 — 3000 °C)

УДК 667.63:006.354	ОКС 49.025.99	ОКПД2 23.99.14.130
Ключевые слова: композиты, композиты углерод-углеродные, композиты керамоматричные, системы космические, классификация, номенклатура показателей

---