ISO 17562:2001

Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) - Test method for linear thermal expansion of monolithic ceramics by push-rod technique

Céramiques techniques — Méthode d'essai pour le coefficient d'expansion thermique linéaire des céramiques monolithiques par la technique du poussoir de soupape

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 24-Oct-2001
• Withdrawal Date: 24-Oct-2001
• ICS: 81.060.30 - Advanced ceramics
• Technical Committee: ISO/TC 206 - Fine ceramics
• Drafting Committee: ISO/TC 206/WG 7 - Monolithic ceramics/Physical and thermal properties
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 26-Apr-2016

Relations

• Revised: ISO 17562:2016 - Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Test method for linear thermal expansion of monolithic ceramics by push-rod technique
• Effective Date: 04-May-2013

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17562
First edition
2001-10-15
Fine ceramics (advanced ceramics,
advanced technical ceramics) — Test
method for linear thermal expansion of
monolithic ceramics by push-rod technique
Céramiques techniques — Méthode d'essai pour le coefficient d'expansion
thermique linéaire des céramiques monolithiques par la technique du
poussoir de soupape
Reference number
ISO 17562:2001(E)
©
ISO 2001

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ISO 17562:2001(E)
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ISO 17562:2001(E)
Contents Page
Foreword.iv
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .1
4 Principle.2
5 Apparatus .2
6 Specimens.2
7 Procedure .3
8 Expected uncertainty level .3
9 Calculation of results .4
10 Calibration of apparatus .4
11 Test report .5
Annex A (normative) Reference data for thermal expansion .6
Annex B (normative) Method for deriving equations (1) and (2) for use with a single-rod type
(or differential expansion type) instrument .7
Annex C (informative) Suitable apparatus for the dilatometric measurement .9
Bibliography.10
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ISO 17562:2001(E)
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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 17562 was prepared by Technical Committee ISO/TC 206, Fine ceramics.
Annexes A and B form a normative part of this International Standard. Annex C is for information only.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 17562:2001(E)
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical
ceramics) — Test method for linear thermal expansion of
monolithic ceramics by push-rod technique
1 Scope
This International Standard specifies a method for the determination of the linear thermal expansion and the linear
thermal expansion coefficient of monolithic ceramics from near liquid nitrogen temperature up to a maximum
temperature of 1 500 °C.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 3611:1978, Micrometer callipers for external measurement
ISO 6906:1984, Vernier callipers reading to 0,02 mm
ISO 7991:1987, Glass — Determination of coefficient of mean linear thermal expansion
IEC 60584-1:1995, Thermocouples — Part 1: Reference tables
IEC 60584-2:1982, Thermocouples — Part 2: Tolerances
3 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the following terms and definitions apply.
3.1
linear thermal expansion
between temperatures T and T is the ratio �L/L ,where �L =(L � L ) and L = specimen length at room
1 2 0 2 1 0
temperature
NOTE When the temperature has changed from T to T , assume that the length of specimen changes from L to L .
1 2 1 2
3.2
mean linear thermal expansion coefficient
�
between temperatures T and T is the linear thermal expansion divided by �T (= T � T ) to produce the quotient
1 2 2 1
���LL/()��T
0
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ISO 17562:2001(E)
3.3
instantaneous linear thermal expansion coefficient
�
value of � at the limit of T � T
2 1
��� lim[ ]
tt�
21
4Principle
A specimen of known size is heated/cooled to a specific temperature at a controlled temperature rate in a known
atmosphere under a minimal load. During the heating and cooling, the length and the temperature of the specimen
are monitored. The change in dimension of the specimen across a given temperature region is used to calculate a
linear thermal expansion coefficient or an instantaneous linear thermal expansion coefficient against temperature.
5 Apparatus
5.1 Micrometer callipers, in accordance with ISO 3611 or vernier callipers in accordance with ISO 6906 for
measuring the specimen length, L , to an uncertainty of 0,1 % at 20 �C, (see clause 2 of ISO 3611:1978).
0
5.2 Displacement measuring device, for determining the specimen length change accompanying the
�5
temperature change having a sensitivity of 1� 10 � L (see 6.1). The contact force of the push-rod to the
0
specimen shall be adjustable between 0,1 N and 1 N.
5.3 Specimen support system, to ensure that the specimen is held firmly in position by a contact force not
exceeding 1 N [see 7 c)] in order to maintain mechanical stability throughout measurement.
o
5.4 Heating or cooling device, having the capability of attaining a temperature homogeneity within� 2 Cbelow
o o o o
1 000 Cand� 5 C between 1 000 C and 1 500 C over the whole specimen length.
NOTE Liquid nitrogen is the most practical coolant for the cooling device.
5.5 Temperature controlling device, to enable the temperature of the specimen to be controlled, upon heating
o
or cooling to 5 C/min or step-wise temperature changes [see 7 e)] over the whole measurement range.
5.6 Temperature measuring device, to allow the temperature of the specimen to be measured with an
o
uncertainty of less than 2 C within the measurement range. A thermocouple of appropriate type is usually used
(see clause 2 of IEC 60584-22:1989). Care shall be taken to ensure that the thermocouple tip is in close proximity
to the specimen.
The contact force of the push-rod to the specimen shall be adjustable between 0,1 N and 1 N.
6 Specimens
6.1 Test specimen
The shape and dimension of the test specimen usually depend on the type of specimen support system. However,
its shape is usually in the form of a square or circular rod. For the case of a square rod, the width and thickness
shall be approximately 5 mm. If a circular rod is being used, the diameter shall be approximately 5 mm. In both
5
cases, the length of the rod shall be at least 1� 10 times the sensitivity of the displacement measuring device
(see 5.2) calculated as at least 10 mm in the case of 0,1 �m sensitivity device. At least two test specimens should
be prepared [see 7, g)].
2 © ISO 2001 – All rights reserved

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ISO 17562:2001(E)
6.2 Reference specimen
The linear thermal expansion coefficient of the reference specimen shall be known over the test temperature range.
However, if such a specimen is not available it is acceptable to use materials with high purity (99,99 %) as shown in
annex A. These materials are crystallographically cubic and thus have isotropic thermal expansivity. The shape
and the dimensions shall be similar to those of the test specimen.
7 Procedure
The follo
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 17562
Première édition
2001-10-15


Céramiques techniques — Méthode d'essai
pour le coefficient d'expansion thermique
linéaire des céramiques monolithiques par
la technique du poussoir de soupape
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Test
method for linear thermal expansion of monolithic ceramics by push-rod
technique




Numéro de référence
ISO 17562:2001(F)
©
ISO 2001

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ISO 17562:2001(F)
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Imprimé en Suisse

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ISO 17562:2001(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.1
4 Principe.2
5 Appareillage .2
6 Éprouvettes .2
6.1 Éprouvette d’essai.2
6.2 Éprouvette de référence.3
7 Mode opératoire.3
8 Niveau d'incertitude attendu .3
9 Calcul des résultats.4
10 Étalonnage de l'appareillage .5
10.1 Généralités .5
10.2 Étalonnage du dispositif de mesurage du déplacement.5
10.3 Étalonnage du dispositif de mesurage de la température .5
11 Rapports d'essai.5
Annexe A (normative) Données de référence de la dilatation thermique .6
Annexe B (normative) Méthode de dérivation des équations (1) et (2) à utiliser avec un instrument
simple tige (ou de dilatation différentielle) .7
Annexe C (informative) Appareillage adapté au mesurage dilatométrique .9
Bibliographie.10

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ISO 17562:2001(F)
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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 3.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale 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.
L'ISO 17562 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 206, Céramiques techniques.
Les annexes A et B constituent des éléments normatifs de la présente Norme internationale. L’annexe C est
donnée uniquement à titre d’information.

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NORME INTERNATIONALE ISO 17562:2001(F)

Céramiques techniques — Méthode d'essai pour le coefficient
d'expansion thermique linéaire des céramiques monolithiques par
la technique du poussoir de soupape
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode pour déterminer la dilatation thermique linéique, ainsi que
le coefficient de dilatation thermique linéique, des céramiques monolithiques à des températures allant d’une
température proche de celle de l'azote liquide à une température maximale de 1 500 °C.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 3611:1978, Micromètres d'extérieur
ISO 6906:1984, Pieds à coulisse à vernier au 1/50 mm
ISO 7991:1987, Verre — Détermination du coefficient moyen de dilatation linéaire
CEI 60584-1:1995, Couples thermoélectriques — Partie 1: Tables de référence
CEI 60584-2:1989, Couples thermoélectriques — Partie 2: Tolérances
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
dilatation thermique linéique
Entre les températures T et T , le rapport ∆L/L , où ∆L = (L - L ) et L = longueur de l’éprouvette à température
1 2 0 2 1 0
ambiante

NOTE Lorsque la température est passée de T à T , supposer que la longueur de l’éprouvette est passée de L à L .
1 2 1 2
3.2
coefficient de dilatation thermique linéique moyen
a
la dilatation thermique linéique est divisée par DT (= T - T ) afin d’obtenir le quotient a=DL /(LT¥D ) défini
2 1 0
comme étant le coefficient de dilatation thermique moyen entre les températures T et T
1 2
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ISO 17562:2001(F)
3.3
coefficient de dilatation thermique linéique instantané
a
la valeur de a à la limite de T Æ T , est définie comme étant le coefficient de dilatation thermique instantané
2 1
aa= lim[ ]
TTÆ
21
4 Principe
Dans une atmosphère connue et sous une charge minimale, une éprouvette de taille connue est chauffée/refroidie
jusqu’à une température spécifique, à une vitesse contrôlée. Pendant le chauffage et le refroidissement, la
longueur et la température de l’éprouvette sont constamment surveillées. La variation de dimension de l’éprouvette
sur un domaine de température donné est utilisée pour calculer le coefficient de dilatation thermique linéique
moyen ou le coefficient de dilatation thermique linéique instantané en fonction de la température.
5 Appareillage
5.1 Appareils de mesure à vis micrométrique, selon l’ISO 3611 ou pied à coulisse à vernier, selon l'ISO 6906,
pour mesurer la longueur de l’éprouvette, L , avec une incertitude de 0,1 % à 20 °C, (voir l'article 2 de
0
l'ISO 3611:1978).
5.2 Dispositif de mesurage du déplacement, pour déterminer la variation de longueur de l’éprouvette qui
-5
accompagne la variation de température, ayant une sensibilité de 1 × 10 × L (voir 6.1). On doit pouvoir ajuster la
0
force de contact du poussoir sur l’éprouvette entre 0,1 N et 1 N.
5.3 Système de support de l’éprouvette, devant permettre de maintenir fermement l’éprouvette en place,
grâce à une force de contact de 1 N maximum [voir 7 c)] pour assurer une stabilité mécanique tout au long du
mesurage.
5.4 Dispositif de chauffage ou de refroidissement, permettant à l’éprouvette d’avoir une température
homogène sur toute sa longueur, avec une tolérance de ± 2 °C lorsqu’elle est chauffée en dessous de 1 000 °C et
avec une tolérance de ± 5 °C lorsqu’elle est chauffée entre 1 000 °C et 1 500 °C.
NOTE Pour le dispositif de refroidissement, l'azote liquide est le produit réfrigérant le plus pratique.
5.5 Dispositif de contrôle de la température, permettant de contrôler la température de l’éprouvette, qu’elle
soit chauffée ou refroidie à une vitesse de 5 °C/min ou par paliers [voir 7 e)], dans la gamme entière de mesurage.
5.6 Dispositif de mesurage de la température, permettant de mesurer la température de l’éprouvette avec une
incertitude de moins de 2 °C dans la gamme de mesurage. Un thermocouple adapté est généralement utilisé (voir
CEI 60584-22:1989, article 2). Il faut prendre soin de s’assurer que le bout du thermocouple se trouve à proximité
de l’éprouvette.
On doit pouvoir ajuster la force de contact du poussoir sur l’éprouvette entre 0,1 N et 1 N.
6 Éprouvettes
6.1 Éprouvette d’essai
Les forme et dimensions de l’éprouvette d'essai dépendent généralement du type de système de support de
l’éprouvette. Toutefois, elle a généralement la forme d’une tige carrée ou ronde. Dans le cas d’une tige carrée, la
largeur et l’épaisseur doivent être d’environ 5 mm. Si une tige circulaire est utilisée, son diamètre doit être
5
d’environ 5 mm. Dans les deux cas, la tige doit avoir une longueur d’au moins 1 × 10 fois la sensibilité du dispositif
2 © ISO 2001 – Tous droits réservés

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ISO 17562:2001(F)
de mesurage du déplacement (voir 5.2). Elle équivaut à 10 mm dans le cas d’un dispositif dont la sensibilité est de
0,1 µm. Il convient de préparer au moins deux éprouvettes [voir 7 g)].
6.2 Éprouvette de référence
Le coefficient de dilatation thermique linéique moyen de l’éprouvette de référence
...