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
• Completion Date: 03-Oct-2024

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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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
...

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
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
E-mail: [e-mail]
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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)
Céramiqu
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