Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10140:2013

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10140:2013 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 17092:2005. Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ bền ăn mòn của các loại gốm mịn (hay còn gọi là gốm cao cấp, gốm kỹ thuật cao cấp) dạng monolithic trong các môi trường dung dịch acid và kiềm. Đây là tài liệu kỹ thuật nền tảng giúp các nhà sản xuất, phòng thử nghiệm và đơn vị kiểm định đánh giá chính xác khả năng chống chịu hóa chất của vật liệu gốm khi làm việc trong các điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Điều 1: Phạm vi áp dụng

Phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn được quy định chi tiết nhằm định hướng rõ ràng đối tượng và điều kiện thử nghiệm:

• Tiêu chuẩn này cung cấp phương pháp thử nghiệm để đánh giá mức độ ăn mòn của gốm mịn monolithic dưới tác động của các dung dịch acid và kiềm ở nhiệt độ xác định.
• Phương pháp này áp dụng cho các loại gốm kỹ thuật cao cấp được sử dụng trong các thiết bị hóa chất, linh kiện công nghiệp chịu ăn mòn, và các ứng dụng đòi hỏi độ bền hóa học cao.
• Tiêu chuẩn không áp dụng cho các loại gốm có độ xốp cao hoặc các vật liệu composite gốm có cấu trúc phức tạp, trừ khi có sự thỏa thuận cụ thể giữa các bên liên quan.
• Kết quả thử nghiệm thu được từ tiêu chuẩn này được sử dụng để so sánh độ bền hóa học tương đối giữa các loại vật liệu gốm khác nhau, hỗ trợ quá trình lựa chọn vật liệu thiết kế và kiểm soát chất lượng sản phẩm.

Điều 2: Tài liệu viện dẫn

Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác và đồng bộ, việc viện dẫn các tài liệu tiêu chuẩn liên quan là bắt buộc. Các tài liệu viện dẫn bao gồm:

• Các tiêu chuẩn về nước dùng trong phòng thí nghiệm phân tích (tương đương với ISO 3696), yêu cầu sử dụng nước có độ tinh khiết cao để pha chế các dung dịch acid và kiềm, tránh tạp chất làm sai lệch kết quả ăn mòn.
• Các tiêu chuẩn về dụng cụ đo thể tích bằng thủy tinh dùng trong phòng thí nghiệm nhằm đảm bảo tính chính xác của nồng độ dung dịch thử nghiệm.
• Các tiêu chuẩn liên quan đến phương pháp xác định kích thước hình học và độ bền uốn của gốm mịn để phục vụ cho việc đánh giá sự suy giảm cơ tính của mẫu sau khi bị ăn mòn.

Điều 3: Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn đưa ra các định nghĩa cốt lõi để thống nhất cách hiểu trong quá trình thực hiện thử nghiệm:

• Gốm monolithic (Monolithic ceramics): Là loại vật liệu gốm có cấu trúc vi mô đồng nhất, không chứa các pha gia cường dạng sợi liên tục hoặc các hạt có kích thước lớn khác biệt đáng kể so với pha nền.
• Độ bền ăn mòn (Corrosion resistance): Khả năng của vật liệu gốm chống lại sự suy giảm các tính chất hóa học, vật lý hoặc cơ học do tác động tương tác hóa học với môi trường dung dịch acid hoặc kiềm.
• Sự thay đổi khối lượng (Mass change): Hiệu số giữa khối lượng của mẫu thử trước và sau khi ngâm trong dung dịch ăn mòn, thường được biểu thị bằng tỷ lệ phần trăm (%) hoặc lượng hao hụt khối lượng trên một đơn vị diện tích bề mặt tiếp xúc (mg/cm²).

Điều 4: Nguyên lý thử nghiệm

Nguyên lý của phương pháp thử nghiệm được xây dựng dựa trên các bước thực nghiệm nghiêm ngặt:

• Mẫu thử gốm mịn có hình dạng và kích thước xác định được chuẩn bị bề mặt kỹ lưỡng, làm sạch và sấy khô để loại bỏ hoàn toàn tạp chất và độ ẩm bám trên bề mặt.
• Mẫu thử được ngâm hoàn toàn trong dung dịch ăn mòn (acid hoặc kiềm) với nồng độ quy định cụ thể. Dung dịch này được duy trì ở nhiệt độ thử nghiệm không đổi trong một khoảng thời gian xác định trước bằng thiết bị kiểm soát nhiệt độ chuyên dụng.
• Sau khi kết thúc thời gian ngâm, mẫu thử được lấy ra khỏi dung dịch, rửa sạch bằng nước cất và dung môi thích hợp, sau đó sấy khô đến khối lượng không đổi.
• Độ bền ăn mòn được đánh giá thông qua việc đo lường và tính toán sự thay đổi khối lượng của mẫu thử. Ngoài ra, tùy theo yêu cầu cụ thể, mức độ ăn mòn còn có thể được đánh giá bằng cách đo sự thay đổi kích thước hình học, quan sát sự thay đổi trạng thái bề mặt bằng kính hiển vi, hoặc đo độ bền uốn còn lại của mẫu sau thử nghiệm.