استاندارد ایزو 20505 یا ISO 20505 (ویرایش ۲، منتشرشده در اکتبر ۲۰۲۳) روشهای مرجع برای اندازهگیری مقاومت برشی بینلایهای (ILSS) و مدول برشی کامپوزیتهای زمینه سرامیکی با الیاف پیوسته (CMC) در دمای محیط را معرفی میکند؛ این خواص با دو آزمون انجام میشوند: ۱) فشـار آزمونهٔ دوشیار (Double‑Notched Compression) و ۲) آزمون ایوسیپِسکو (Iosipescu) که علاوه بر ILSS، مدول برشی را نیز به دست میدهد. استاندارد تمام معماریهای الیافی یکجهته (1D)، دوجهته (2D) و چندجهته (xD) را پوشش میدهد و برای توسعهٔ ماده، مقایسهٔ گریدها، تضمین کیفیت و تولید دادههای طراحی بهکار میرود.
دامنه و هدف ایزو 20505
استاندارد برای CMCهای حاوی الیاف مداوم—از جمله مواد رایج C/SiC، SiC/SiC و C/C—تعریف شده است و میتواند در شرایط محور اصلی الیاف یا خارج از آن اجرا شود. آزمونها در دمای محیط انجام میشوند؛ برای دماهای بالا استانداردهای مکملی در دست تهیه است.
ساختار و بندهای کلیدی ایزو 20505
| بند | محتوا | منبع |
|---|---|---|
| 1 Scope | محدودهٔ مواد و دو روش آزمون | ISO |
| 2 Normative references | ISO 7500‑1 (دستگاه کشش)، ISO 9513 (اکستنسیومتر) | Iteh Standards |
| 3 Terms & definitions | واژگان ILSS، Iosipescu, gauge length | Iteh Standards |
| 5 Apparatus | ماشین آزمون، فیکسچر ویژه، گیجهای کرنش | ANSI Webstore |
| 6 Test specimens | هندسهٔ دوشیار و Iosipescu؛ ضخامت 2–5 mm | Iteh Standards |
| 8–9 Procedure & Calculation | نرخ تغییرمکان 0.5 mm min⁻¹، فرمول ILSS و G | ANSI WebstoreIteh Standards |
روشهای آزمون
1. فشار آزمونهٔ دوشیار
دو شیار متقارن در میانهٔ قطعه ایجاد میشود؛ تحت بار فشاری یکنواخت، بیشینهٔ تنش برشی در ناحیهٔ شیاردار رخ میدهد و نیروی شکست FmaxF_\text{max} به ILSS تبدیل میشود.
2. آزمون Iosipescu
نمونهٔ شش‑ضلعی با دو شیار V‑شکل 90° در فیکسچر مخصوص تحت بار خمشی قرینه قرار میگیرد؛ از دو گیج کرنش متقابل، نمودار تنش‑کرنش برشی استخراج و مدول برشی GG همراه با ILSS گزارش میشود.
الزامات آزمون و گزارش
-
دقت نیرو ≤ 1 %، دقت کرنش ≤ 2 %؛ سطوح نمونه باید موازی و زبری Ra<0.5 µmR_a < 0.5 µm باشد.
-
حداقل 5 نمونه برای هر جهت تقویت پیشنهاد میشود.
-
گزارش باید شامل نوع الیاف و ماتریس، معماری الیاف، ابعاد دقیق، نرخ بارگذاری، روش انتخابی، نمودار σ‑γ و ILSS/ G با عدمقطعیت باشد.
تاریخچه و وضعیت انتشار
| سال | نسخه | تغییر شاخص |
|---|---|---|
| 2005 | ISO 20505:2005 – فقط ILSS با آزمون دوشیار و Iosipescu | Iteh Standards |
| 2023 | ISO 20505:2023 – افزودن مدول برشی و بازنگری کامل متن؛ جایگزین ویرایش ۲۰۰۵ | ISOANSI Webstore |
| 2025 (در اروپا) | BS/EN ISO 20505:2025 – پذیرش متن ۲۰۲۳ در CEN | iTeh Standards |
کاربردهای صنعتی نمونه
-
هوافضا: ارزیابی تنوع ILSS در تیغهٔ SiC/SiC برای پرهٔ توربین؛ مقدار طراحی معمول ≥80 MPa≥ 80 MPa.
-
خودرو: کنترل کیفیت دیسک ترمز کربن‑کربن؛ آزمون دوشیار سریعتر برای پایش تولید پذیرفته میشود.
-
تحقیق و توسعه: مقایسهٔ گریدهای جدید C/SiC نانوذرهای؛ Iosipescu برای تعیین مدول برشی در تحلیل اجزا محدود بهکار میرود.
مطالعه پیشنهادی: اخذ گواهینامه ایزو در سال ۱۴۰۴ | راهنمای کامل صدور ISO در ۳ مرحله
وضعیت گواهی و انطباق
ISO گواهینامه صادر نمیکند؛ سازمانها برای اثبات انطباق، گزارش آزمون از آزمایشگاه دارای اعتبار ISO/IEC 17025 با ذکر نسخهٔ استاندارد و پارامترهای کالیبراسیون ارائه میکنند.
جمعبندی ایزو 20505
استاندارد ایزو 20505 چارچوبی دقیق برای اندازهگیری مقاومت و مدول برشی بینلایهای کامپوزیتهای زمینه سرامیکی با الیاف پیوسته در دمای محیط فراهم میکند. دو روش—فشار دوشیار برای ILSS و آزمون Iosipescu برای ILSS + G—به پژوهشگران و صنعت اجازه میدهد دادههای قابلمقایسه و تکرارپذیری تولید کنند، ریسک شکست لایهای را بسنجند و الزامات طراحی را مطمئن برآورده سازند، بینیاز از گواهی رسمی اما متکی بر گزارش آزمون مستند.
با سپاس فراوان از شما همراهان گرامی مرکز مشاوره و اطلاع رسانی هوداک سیستم فرتاک که مطلب استاندارد ایزو 20505 را مطالعه نمودید؛ سوالات و نظرات خود درباره استاندارد ایزو 20505 را در بخش نظرات با ما به اشتراک بگذلرید.