ISO 24046:2022

Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) - Methods of tests for reinforcements - Determination of the tensile properties of resin-impregnated yarns

This document specifies a method for the determination of the tensile strength, tensile modulus of elasticity and strain at the maximum force of a resin-impregnated yarn specimen at ambient temperature. This method is applicable to yarns of ceramic fibres that are used as reinforcements in composite materials. The test results obtained by this method are applicable for quality control and comparison of the ceramic fibres. The outputs of this method are not to be mixed up with the strength of filaments derived from tensile tests on dry tows specified in ISO 22459.

Céramiques techniques (céramique technique, céramique technique avancée) — Méthodes d'essais pour renforts — Détermination des propriétés en traction des fils imprégnés de résine

Le présent document spécifie une méthode de détermination à température ambiante de la résistance en traction, du module d’élasticité en traction et de la déformation à la force maximale d’une éprouvette de fil imprégné de résine. Cette méthode est applicable à des fils de fibres céramiques utilisés comme renfort dans les matériaux composites. Les résultats des essais obtenus par cette méthode sont applicables pour le contrôle de la qualité et la comparaison des fibres céramiques. Les résultats de cette méthode ne doivent pas être confondus avec la résistance des filaments dérivée des essais de traction réalisés sur des fils secs spécifiés dans l’ISO 22459.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 01-Aug-2022
• ICS: 81.060.30 - Advanced ceramics
• Technical Committee: ISO/TC 206 - Fine ceramics
• Drafting Committee: ISO/TC 206/WG 4 - Composites
• Current Stage: 9092 - International Standard to be revised
• Start Date: 03-Oct-2024
• Completion Date: 13-Dec-2025

Overview

ISO 24046:2022 specifies a standardized tensile test method for resin-impregnated yarns made from ceramic fibres (fine/advanced ceramics) used as reinforcements in composite materials. The standard defines how to determine tensile strength, tensile modulus of elasticity, and strain at maximum force of an epoxy‑impregnated yarn specimen at ambient temperature. Results are intended for quality control and relative comparison of reinforcing fibres in fibre‑reinforced ceramic matrix composites (CMCs), and are explicitly distinct from dry‑tow filament tests described in ISO 22459.

Key topics and requirements

• Scope and applicability: Test applies to yarns of ceramic fibres used as reinforcements in composites; ambient temperature testing.
• Specimen preparation: Uniform impregnation with a compatible resin (typically thermosetting epoxy); resin selection guidance-cured resin failure strain should be at least twice, preferably >3×, the specimen’s failure strain.
• Apparatus: Impregnation bath and rollers, curing oven, tensile-testing machine, extensometer (or displacement-based measurements with compliance correction), balance, ruler.
• Test procedure:
  • Impregnate and cure yarn specimens to produce smooth, uniformly impregnated samples.
  • Condition specimens in specified atmospheres prior to testing.
  • Apply tensile force at controlled displacement rate until failure; measure longitudinal deformation via extensometer or via corrected grip displacement.
  • Correct for load train compliance (grips, fixtures, tabbing) when extensometer is not used.
• Calculations and reporting:
  • Compute tensile strength (maximum force / initial dry yarn cross-sectional area), tensile modulus (slope of force–deformation curve divided by dry yarn area), and strain at maximum force.
  • Follow prescribed methods for compliance calculation, instantaneous total compliance, and statistical treatment.
• Informative annexes: Examples of heat‑curable epoxy systems, impregnation apparatus, and extensometer designs.

Applications and users

• Primary users: Fibre manufacturers, composite material producers, independent testing laboratories, and R&D groups working on CMCs.
• Practical uses:
  • Quality control of ceramic reinforcing yarns.
  • Comparative evaluation of fibre batches or supplier materials.
  • Supporting material selection and qualification for high‑temperature/aerospace components (e.g., jet engine and gas turbine parts).
  • Data input for composite design and reliability assessments.

Related standards

• ISO 22459 - tensile tests on dry tows (distinct from ISO 24046 outputs)
• ISO 1889 - determination of linear density of reinforcement yarns
• ISO 7500-1 - calibration/verification of tensile testing machines
• ISO 10119 / ISO 10548 - related carbon fibre property methods

Keywords: ISO 24046:2022, resin-impregnated yarns, tensile properties, ceramic fibres, fine ceramics, tensile strength, tensile modulus, CMCs, test method, quality control.

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 24046
First edition
2022-08
Fine ceramics (advanced ceramics,
advanced technical ceramics) —
Methods of tests for reinforcements
— Determination of the tensile
properties of resin-impregnated yarns
Céramiques techniques (céramique technique, céramique technique
avancée) — Méthodes d'essais pour renforts — Détermination des
propriétés en traction des fils imprégnés de résine
Reference number
© ISO 2022
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CH-1214 Vernier, Geneva
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 3
5 Apparatus and material . 3
5.1 Resin . 3
5.2 Impregnation apparatus . 3
5.3 Curing oven with temperature control . 4
5.4 Tensile-testing machine and extensometer . 4
5.4.1 Tensile-testing machine . 4
5.4.2 Extensometer . 4
5.5 Balance . 4
5.6 Ruler . 4
6 Test specimens . 4
6.1 Number of test specimens . 4
6.2 Impregnation of test specimens . 4
6.3 Determination of other fibre properties . 5
6.3.1 General . 5
6.3.2 Linear density of the yarn . 5
6.3.3 Size content of the yarn . 5
6.3.4 Density of the ceramic fibre . 5
6.4 Criteria for selection of the test specimens . 5
6.4.1 Specimens . 5
6.4.2 Resin content of the specimens . 5
6.4.3 Impregnated yarn . 6
7 Atmospheres for conditioning and testing . 6
8 Procedure for tensile testing .6
8.1 Procedure . 6
8.2 Determination of load train compliance . 6
8.3 Test validity . 6
9 Calculation of results . 7
9.1 Tensile strength . 7
9.2 Calculation of the load train compliance . 7
9.3 Calculation of instantaneous total compliance and longitudinal deformation of
resin-impregnated yarn . 8
9.4 T ensile modulus of elasticity . 9
9.5 T ensile strain at maximum force (percentage elongation at failure) . 10
9.5.1 Calculation method (1). 10
9.5.2 Calculation method (2) . 11
10 Statistics . .11
11 Test report .11
Annex A (informative) Examples of heat-curable epoxy-resin systems .13
Annex B (informative) Examples of resin-impregnating apparatus .14
Annex C (informative) Example of extensometer .15
Bibliography .17
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/
iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 206, Fine ceramics.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
Fine ceramics are widely used in various fields, such as machinery, electronics, chemistry, construction,
energy, aerospace and the nuclear industry, and in environmental applications. Fibre-reinforced
ceramic matrix composites (CMCs) have been the subject of extensive research and development. CMCs
are lightweight, have suitable chemical and thermal stability, and exhibit high strength, elastic modulus
and creep resistance. These composites have been applied in devices and components in the aerospace
industry and in high-temperature applications.
CMCs have been put to practical use as components in the jet engines of passenger planes and are also
being developed as components of gas turbines for electric power generation.
The reliability of CMCs is influenced by the properties of the reinforcing fibre. High reliability is
particularly important for jet engine parts. The mechanical properties of these fibres also require fixed
values and distribution.
This document establishes a method for the measurement of mechanical properties such as tensile
strength, elastic modulus and strain at the maximum force of a resin-impregnated yarn specimen
prepared from the reinforcing ceramic fibre in CMCs.
Fibre and CMC manufacturers will be able to use this method to perform quality control and relative
comparison of ceramic fibres used as the reinforcement of CMCs.
v
INTERNATIONAL STANDARD ISO 24046:2022(E)
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical
ceramics) — Methods of tests for reinforcements
— Determination of the tensile properties of resin-
impregnated yarns
1 Scope
This document specifies a method for the determination of the tensile strength, tensile modulus
of elasticity and strain at the maximum force of a resin-impregnated yarn specimen at ambient
temperature. This method is applicable to yarns of ceramic fibres that are used as reinforcements in
composite materials. The test results obtained by this method are applicable for quality control and
comparison of the ceramic fibres.
The outputs of this method are not to be mixed up with the strength of filaments derived from tensile
tests on dry tows specified in ISO 22459.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 1889, Reinforcement yarns — Determination of linear density
ISO 7500-1, Metallic materials — Calibration and verification of static uniaxial testing machines — Part 1:
Tension/compression testing machines — Calibration and verification of the force-measuring system
ISO 10119, Carbon fibre — Determination of density
ISO 10548, Carbon fibre — Determination of size content
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
gauge length
L
distance between reference points on the test specimen during the tensile test
3.2
initial gauge length
L
distance between reference points on the test specimen at zero load
[SOURCE: ISO 22459:2020, 3.1, modified — term and definition revised and Note 1 to entry removed.]
3.3
longitudinal deformation
A
increase of the initial gauge length (3.2) during the tensile test
[SOURCE: ISO 19630:2017, 3.7, modified — definition revised.]
3.4
maximum tensile force
F
m
greatest tensile force applied to the test specimen when tested to failure
[SOURCE: ISO 19630:2017, 3.4, modified — definition revised.]
3.5
tensile strength
σ
f
maximum tensile force (3.4) divided by the initial total cross-sectional area of the dry yarn (3.9)
[SOURCE: ISO 19630:2017, 3.6, modified — definition revised.]
3.6
total compliance
C
t
ratio of the measured displacement to the corresponding force during the tensile test
[SOURCE: ISO 22459:2020, 3.4.1]
3.7
load train compliance
C
l
ratio of the load train elongation, excluding the specimen contribution, to the corresponding force
during the tensile test
[SOURCE: ISO 22459:2020, 3.4.2]
3.8
tensile modulus of elasticity
E
f
slope of the force–deformation curve divided by the initial total cross-sectional area of the dry yarn (3.9)
3.9
initial total cross-sectional area of the dry yarn
S
f
linear density of the dry yarn (3.11) divided by the density of the dry yarn (3.13)
[SOURCE: ISO 22459:2020, 3.2, modified — term and definition revised.]
3.10
strain at maximum force
ε
t,m
ratio of the greatest longitudinal deformation (3.3) to the initial gauge length (3.2)
3.11
linear density of the dry yarn
T
tf
mass of the dry yarn without a sizing agent divided by its length
[SOURCE: ISO 1889:2009, 3.1, modified — term and definition revised and Note 1 to entry removed.]
3.12
linear density of the impregnated yarn
T
ti
mass of the test specimen divided by its length
3.13
density of the dry yarn
ρ
f
mass of the dry yarn without a sizing agent divided by its volume
4 Principle
A fibre yarn impregnated with an epoxy resin is used as the specimen. A tensile force is applied to the
specimen at a constant displacement rate by a suitable mechanical testing machine and grip system
until failure. The longitudinal deformation of resin-impregnated yarn is measured directly by using
an extensometer or is determined from the displacement between two grips using a compliance
correction. The correction takes into account the contributions of the loading train, the grips and the
tabbing materials.
The tensile strength, tensile modulus of elasticity and the strain at maximum force are calculated from
the force–deformation relationship. For ceramic fibre yarns in epoxy matrix, the relation between force
and longitudinal deformation is linear and, hence, the tensile modulus of elasticity is calculated from
the slope of the force–deformation curve.
5 Apparatus and material
5.1 Resin
The impregnating resin shall be compatible with the sizing agent and the type of yarn. The viscosity
of the resin or resin solution shall be such that sufficient resin pick-up and uniform impregnation are
achieved. The failure strain of the cured resin should be at least twice as large, preferably more than
three times as large, as that of the specimen. In this respect, thermosetting epoxy-resin systems are
suitable (see Annex A, Table A.1 for an example) as is any formulation capable of giving test specimens
that fulfil the requirements of this document.
5.2 Impregnation apparatus
Test specimens can be prepared by any method that produces a uniformly impregnated, smooth
specimen.
An impregnation apparatus consists of a yarn bobbin holder, an impregnation bath, rollers for resin
impregnation and removal of
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 24046
Première édition
2022-08
Céramiques techniques (céramique
technique, céramique technique
avancée) — Méthodes d'essais
pour renforts — Détermination
des propriétés en traction des fils
imprégnés de résine
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) —
Methods of tests for reinforcements — Determination of the tensile
properties of resin-impregnated yarns
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2022
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe. 3
5 Appareillage et matériels .3
5.1 Résine. 3
5.2 Appareillage d’imprégnation . 3
5.3 Étuve de durcissement avec contrôle de la température. 4
5.4 Machine d’essai de traction et extensomètre . 4
5.4.1 Machine d’essai de traction . 4
5.4.2 Extensomètre . 4
5.5 Balance . 4
5.6 Règle . 4
6 Éprouvettes. 5
6.1 Nombre d’éprouvettes . 5
6.2 Imprégnation des éprouvettes . 5
6.3 Détermination d’autres propriétés de la fibre . 5
6.3.1 Généralités . 5
6.3.2 Masse linéique du fil . 5
6.3.3 Taux d’ensimage du fil . 5
6.3.4 Masse volumique de la fibre céramique . 5
6.4 Critères de sélection des éprouvettes . 6
6.4.1 Éprouvettes . 6
6.4.2 Teneur en résine des éprouvettes . 6
6.4.3 Fil imprégné . 6
7 Atmosphères de conditionnement et d’essai . 6
8 Mode opératoire de l’essai de traction . 6
8.1 Mode opératoire . 6
8.2 Détermination de la complaisance du dispositif d’application de l’effort . 7
8.3 Validité de l’essai . 7
9 Calcul des résultats . 7
9.1 Résistance en traction . 7
9.2 Calcul de la complaisance du dispositif d’application de l’effort . 8
9.3 Calcul de la complaisance totale instantanée et de la déformation longitudinale
du fil imprégné de résine . 9
9.4 Module d’élasticité en traction . 9
9.5 Déformation de traction à la force maximale (pourcentage d’allongement à
la rupture) . 11
9.5.1 Méthode de calcul (1) . 11
9.5.2 Méthode de calcul (2) . 11
10 Statistiques .12
11 Rapport d’essai .12
Annexe A (informative) Exemples de systèmes de résine époxyde thermodurcissable .13
Annexe B (informative) Exemples d’appareillage d’imprégnation de résine .14
Annexe C (informative) Exemple d’extensomètre .15
Bibliographie .17
iii
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 206, Céramiques techniques.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
Introduction
L’utilisation des céramiques techniques est largement répandue dans différents domaines, tels que la
mécanique, l’électronique, la chimie, la construction, l’énergie, l’aérospatiale et l’industrie nucléaire,
ainsi que dans des applications environnementales. Les composites à matrice céramique renforcés de
fibres (CMC) ont fait l’objet de recherches et développements très poussés. Les CMC sont légers, dotés
d’une stabilité chimique et thermique appropriée et présentent une haute résistance mécanique, un
module d’élasticité élevé et une grande résistance au fluage. Ces composites ont été utilisés dans des
dispositifs et composants de l’industrie aérospatiale et dans des applications à hautes températures.
Les CMC ont été mis en application comme composants dans les moteurs à réaction des avions de
transport de passagers et sont également en cours de développement comme composants des turbines
à gaz pour la production d’électricité.
La fiabilité des CMC est influencée par les propriétés des fibres de renfort. Il est particulièrement
important d’avoir une fiabilité élevée pour les pièces de moteurs à réaction utilisées dans les avions de
transport de passagers. Les propriétés mécaniques de ces fibres requièrent également des valeurs et
une distribution fixes.
Le présent document établit une méthode de mesure des propriétés mécaniques, telles que la résistance
en traction, le module élastique et la déformation à la force maximale d’une éprouvette de fil imprégné
de résine, préparée à partir de fibres céramiques utilisées pour renforcer les CMC.
Les fabricants de fibres et de CMC auront la possibilité d’utiliser cette méthode pour réaliser un contrôle
de la qualité et une comparaison relative des fibres céramiques utilisées comme renfort dans les CMC.
v
NORME INTERNATIONALE ISO 24046:2022(F)
Céramiques techniques (céramique technique, céramique
technique avancée) — Méthodes d'essais pour renforts
— Détermination des propriétés en traction des fils
imprégnés de résine
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode de détermination à température ambiante de la résistance
en traction, du module d’élasticité en traction et de la déformation à la force maximale d’une éprouvette
de fil imprégné de résine. Cette méthode est applicable à des fils de fibres céramiques utilisés comme
renfort dans les matériaux composites. Les résultats des essais obtenus par cette méthode sont
applicables pour le contrôle de la qualité et la comparaison des fibres céramiques.
Les résultats de cette méthode ne doivent pas être confondus avec la résistance des filaments dérivée
des essais de traction réalisés sur des fils secs spécifiés dans l’ISO 22459.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 1889, Fils de renfort — Détermination de la masse linéique
ISO 7500-1, Matériaux métalliques — Étalonnage et vérification des machines pour essais statiques
uniaxiaux — Partie 1: Machines d'essai de traction/compression — Étalonnage et vérification du système
de mesure de force
ISO 10119, Fibre de carbone — Détermination de la masse volumique
ISO 10548, Fibres de carbone — Détermination du taux d'ensimage
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
longueur de jauge
L
distance entre deux points de référence sur l’éprouvette pendant l’essai de traction
3.2
longueur de jauge initiale
L
distance entre deux points de référence sur l’éprouvette à force nulle
[SOURCE: ISO 22459:2020, 3.1, modifiée — terme et définition révisés et Note 1 à l’article supprimée]
3.3
déformation longitudinale
A
augmentation de la longueur de jauge initiale (3.2) pendant l’essai de traction
[SOURCE: ISO 19630:2017, 3.7, modifiée — définition révisée]
3.4
force de traction maximale
F
m
force de traction la plus élevée appliquée à l’éprouvette lors de l’essai jusqu’à la rupture
[SOURCE: ISO 19630:2017, 3.4, modifiée — définition révisée]
3.5
résistance en traction
σ
f
rapport entre la force de traction maximale (3.4) et l’aire de la section transversale initiale totale du fil sec
(3.9)
[SOURCE: ISO 19630:2017, 3.6, modifiée — définition révisée]
3.6
complaisance totale
C
t
rapport du déplacement mesuré à la force correspondante pendant l’essai de traction
[SOURCE: ISO 22459:2020, 3.4.1]
3.7
complaisance du dispositif d’application de l’effort
C
l
rapport de l’allongement du dispositif d’application de l’effort, sans tenir compte de la contribution de
l’éprouvette, à la force correspondante pendant l’essai de traction
[SOURCE: ISO 22459:2020, 3.4.2]
3.8
module d’élasticité en traction
E
f
pente de la courbe force-déformation divisée par l’aire de la section transversale initiale totale du fil sec
(3.9)
3.9
aire de la section transversale initiale totale du fil sec
S
f
masse linéique du fil sec (3.11) divisée par la masse volumique du fil sec (3.13)
[SOURCE: ISO 22459:2020, 3.2, modifiée — terme et définition révisés]
3.10
déformation à la force maximale
ε
t,m
rapport entre la plus grande déformation longitudinale (3.3) et la longueur de jauge initiale (3.2)
3.11
masse linéique du fil sec
T
tf
masse du fil sec sans ensimage divisée par sa longueur
[SOURCE: ISO 1889:2009, 3.1, modifiée — terme et définition révisés et Note 1 à l’article supprimée]
3.12
masse linéique du fil imprégné
T
ti
masse de l’éprouvette divisée par sa longueur
3.13
masse volumique du fil sec
ρ
f
masse du fil sec sans ensimage divisée par son volume
4 Principe
Un fil de fibre imprégné d’une résine époxyde est utilisé comme éprouvette. Une force de traction est
appliquée jusqu’à la rupture sur l’éprouvette, à une vitesse de déplacement constante, à l’aide d’une
machine d’essai mécanique et d’un système de mors. La déformation longitudinale du fil imprégné de
résine est mesurée directement à l’aide d’un extensomètre ou est déterminée à partir du déplacement
entre deux mors à l’aide d’une correction de la complaisance. La correction prend en compte les
contributions du dispositif d’application de l’effort, des mors et des matériaux des talons.
La résistance en traction, le module d’élasticité en traction et la déformation à la force maximale sont
calculés à partir de la relation force-déformation. Dans le cas des fils de fibre céramique dans une
matrice époxyde, la relation entre la force et la déformation longitudinale est linéaire et, par conséquent,
le module d’élasticité en traction est calculé à partir de la pente de la courbe force-déformation.
5 Appareillage et matériels
5.1 Résine
La résine d’imprégnation doit être compatible avec l’ensimage et le type de fil. La viscosité de la résine
ou de la solution de résine doit être suffisante pour assurer l’absorption de la résine et une imprégnation
uniforme. Il convient que la déformation à la rupture de la résine durcie soit au moins deux fois plus
élevée, et de préférence plus de trois fois plus élevée, que celle de l’éprouvette. À cet égard, les systèmes
de résine époxyde thermodurcissable sont appropriés (voir un exemple à l’Annexe A, Tableau A.1) ainsi
que toute formulation pouvant fournir des éprouvettes d’essai qui respectent les exigences du présent
document.
5.2 Appareillage d’imprégnation
Des éprouvettes peuvent être préparées par toute méthode produisant une éprouvette imprégnée de
façon uniforme et régulière.
Un appareillage d’imprégnation se compose d’un support de bobine de fil, d’un bain d’imprégnation, de
rouleaux assurant l’imprégnation de résine et l’élimination de l’excès de résine, et d’un enrouleur de fil
imprégné.
Un appareillage d’imprégnation peut se composer des éléments suivants:
5.2.1 Support de bobine de fil, pour l’échantillon de bobine de fil, avec des dispositifs de mise en
tension du fil.
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