Структура нормативной базы в области композиционных материалов

4 стандартизация

Структура нормативной базы в области композиционных материалов

Говорится о стандартизации в области композиционных материалов. Предлагается подход к созданию комплексной системы стандартов по управлению качеством данных материалов и изделий из них. Сформулированы критерии систематизации стандартов в рассматриваемой области и предложен алгоритм формирования нормативной базы, в основу которого положены принципы отраслевого использования и свойств материалов. УДК статьи 006.82

Н.Н. Русановски1

МИРЭА — Российский технологический университет

Е.Г. Хомутова2

РТУ МИРЭА,

канд. хим. наук, доцент,

khomutova@mail.ru

1 аспирант, Москва, Россия

2 доцент кафедры, Москва, Россия

Для цитирования: Русановски Н.Н., Хомутова Е.Г. Структура нормативной базы в области композиционных материалов // Компетентность / Competency (Russia). — 2024. — № 1. DOI: 10.24412/1993-8780-2024-1-04-07

ключевые слова

база стандартов, систематизация, композиционные материалы

зучение технического регулирования и стандартов по управлению качеством композиционных материалов (КМ) и изделий из них различного назначения показало, что создание оптимальной нормативной базы композитов не систематизировано, что является проблемой, решение которой послужит как в области промышленного применения композитов, так и разработки новых материалов. Из-за отсутствия структурированной базы стандартов, когда в должной степени не учитывают требования технологий, специфику применения международных стандартов в России, возникают риски снижения качества КМ.

Цель авторов — предложить подход к систематизации стандартов и созданию комплексной системы стандартов по управлению качеством КМ и изделий из них для существенного увеличения объемов производства и потребления композитов.

К композиционным относят материалы, которые удовлетворяют следующим признакам [3]:

1. Сочетание не менее двух разнородных материалов с четкой границей раздела между компонентами.

2. Компоненты выбираются и рассчитываются преднамеренно, изготавливаются человеком, природные материалы не рассматриваются.

3. Композит должен обладать свойствами, которые не могут иметь составляющие его компоненты.

4. Компоненты композита образуют его своим объемным сочетанием.

Многие из композитов обладают физическими свойствами, которые превосходят аналогичные показатели у однокомпонентных аналогов (например, сплавы из алюминия и титана),

позволяют сократить фактические производственные затраты, что соответствует задачам ресурсосбережения [4].

Почти два десятка национальных технических комитетов (ТК) по стандартизации занимаются в том числе и композиционными материалами (см. табл. 1), вследствие чего возникает проблема координации работ в этой области. В 2013 году был создан ТК 497 «Композиты, конструкции и изделия из них», главной целью которого стало системное решение проблем и комплексное развитие сферы производства КМ, конструкций и изделий из них.

Рассредоточенный характер работ по стандартизации в рассматривае-

Таблица 1

Некоторые российские технические комитеты по стандартизации в области композиционных материалов [Some Russian technical committees for standardization in the field of composite materials]

Технический комитет [Technical committee] Базовая организация [Basic organization]

ТК 063 Стеклопластики, стекловолокна, методы их испытаний ОАО «НПО «Стеклопластик»

ТК 230 Пластмассы, полимерные материалы, методы их испытаний ОАО «Институт пластмасс»

ТК 241 Пленки, трубы, фитинги, листы и другие изделия из пластмассы ОАО «МИПП-НПО «Пластик»

ТК 273 Композиционные материалы и изделия из них ТК 497 Композиты, конструкции и изделия из них ОАО «НПО «Композит»

ТК 321 Ракетная и ракетно-космическая техника ЦКБС ЦНИИМАШ

ТК 441 Нанотехнологии ГК «Роснанотех»

ТК 465 Строительство ФАУ ФЦС

стандартизация 5

Таблица 2

Международные технические комитеты по стандартизации в области композиционных материалов [International technical committees in the field of composite materials]

Технический комитет ИСО [ISO Technical Committee] Технический комитет ASTM [ASTM Technical Committee]

TC 61 Пластмассы C28 Современная керамика

SC 13 Композиты и армирующие волокна

TC 33 Огнеупорные материалы C28.04.01 Нанокерамика

TC 44 Сварка и относящиеся к ней процессы C28.07 Композиты с керамической матрицей

TC 45 Каучук и резиновые изделия

TC 138 Пластмассовые трубы, фитинги и вентили для транспортировки жидкостей D13 Ткани

TC 150 Имплантационные материалы для хирургии 1 D13.18 Стекловолокно

TC 153 Вентили D13.19 Промышленные волокна и металлическая арматура

TC 180 Солнечная энергия

TC 188 Малые суда D13.58 Нити и волокна

TC 207 Экологический менеджмент D20 Пластмассы

TC 229 Нанотехнологии D30 Композиционные материалы

TC 256 Пигменты и наполнители E08 Усталость и разрушение

TC 261 Аддитивные производства F17 Системы трубопроводов из пластмасс

мой области наблюдается и в международной практике (табл. 2). В основу систематизации стандартов по композиционным материалам и изделиям из них могут быть положены следующие критерии.

Востребованность промышленностью потребительских и функциональных свойств композиционных материалов.

Удовлетворение потребности технологий производства композитов в соответствии с имеющимся и перспективным уровнем техники и технологии в Российской Федерации.

Учет перспективных инновационных требований, установленных в международных стандартах на КМ и методы контроля.

Принадлежность к классификационной группе системы стандартов на композиционные материалы.

Системное решение задачи возможно при создании системы стандартов композиционных материалов, например состоящей из 8 групп, в каждую из которых могут быть включены стандарты различных отраслей, представленных ТК (рис. 1).

Формирование нормативной базы в области КМ и изделий из них предлагаем проводить по алгоритму, в ос-

нову которого положены принципы отраслевого использования и свойств материалов. Алгоритм формирования нормативной базы состоит из шагов, представленных на рис. 2. 1. Для формирования базы стандартов необходимо провести анализ потребностей промышленности, потребительских и функциональных свойств,

справка

Композиционные материалы

по праву считаются материалами будущего, поскольку сочетают в себе целый ряд уникальных свойств: легкость, прочность, достаточно высокую жесткость, немагнитность, радиопрозрачность и т.д. Композиционные материалы применяются в различных отраслях — от строительства до медицинской техники. Мировой объем производства и потребления композитов составляет десятки миллионов тонн и постоянно растет, при этом российский объем производства составляет доли процентов от общемирового [1, 2]. Важнейшим фактором, сдерживающим создание и развитие в Российской Федерации полноценной композитной отрасли с объемным рынком внутреннего сбыта инновационной продукции гражданского назначения, является отсутствие упорядоченной системы нормативных документов, регламентирующих производство, оценку соответствия и применение композитов и изделий из них в приоритетных секторах экономики

Рис. 1. Систематизация базы стандартов в области композиционных материалов [Standards base systematization in the field of composite materials]

6 стандартизация

Реализация предложенной системы может быть полезна и для новых проектов перспективных технологий, и для улучшения существующих производственных процессов

Рис. 2. Алгоритм формирования нормативной базы [Algorithm for forming a regulatory base]

Статья поступила в редакцию 20.06.2023

а также анализ новых и перспективных технологий в производстве композиционных материалов.

2. На втором этапе надо изучить наличие стандартов и требований к композиционным материалам в международных и зарубежных базах стандартов (ИСО, АСТМ и др.), а также определить потребности в российском стандарте, возможности выполнения требований международного стандарта в РФ.

3. Третьим этапом формирования базы стандартов является верификация проекта стандарта. Верификация — подтверждение на основе представления объективных свидетельств того, что установленные требования были выполнены.

^исок литературы

1. Антипов Ю.В. Полимерные композиционные материалы. Технологии и применение // Высокомолекулярные соединения. — 2016. — Т. 58. — Серия С. — № 1.

2. Кобелев А.Г. Материаловедение. Технология композиционных материалов. — М.: КноРус, 2016.

3. Композиционные материалы. Справочник. — М.: Машиностроение, 2015.

4. Гаврилова В.Г., Помазков М.В., Караваева Н.Е. Анализ возможности применения различных материалов для изготовления деталей кузовов

в практике автомобилестроения // Вестник Приазовского государственного технического университета. — 2015. — № 31.

Этапы верификации стандарта:

провести поиск стандартов по официальным информационным базам стандартов;

составить перечень актуальных нормативных ссылок;

предварительно описать, какие стандарты нужны в общем случае;

отнести стандарт к соответствующей квалификационной группе (рис. 1).

4. Четвертый этап — валидация, т.е. подтверждение на основе представления объективных свидетельств того, что требования, предназначенные уже для конкретного использования, выполнены.

Путь валидации стандарта:

сопоставить область его распространения с показателями назначения;

оценить документ по предложенным техническим характеристикам;

проанализировать требования международных стандартов и возможность их применения в условиях промышленности России.

5. Завершающим этапом формирования базы стандартов является разработка проекта и утверждение национального стандарта Российской Федерации при необходимости пополнения фонда стандартов.

Выводы

Таким образом, авторами предложен подход к систематизации стандартов и созданию комплексной системы стандартов по управлению качеством композиционных материалов и изделий из них. Сформулированы критерии систематизации стандартов в рассматриваемой области и предложен алгоритм формирования нормативной базы, в основу которого положены принципы отраслевого использования и свойств материалов. Создание системы стандартов в области КМ и изделий из них даст ориентиры как для производителей, так и для потребителей продукции. Реализация предложенной системы может быть полезна и для новых проектов перспективных технологий, и для улучшения существующих производственных процессов.

Kompetentnost / Competency (Russia) 1/2024 ^

ISSN 1993-8780. DOI: 10.24412/1993-8780-2024-1-04-07 OlnNUnnUIZnlION t

Structure of the Regulatory Base in the Field of Composite Materials

N.N. Rusanovski1, MIREA — Russian Technological University (RTU MIREA) E.G. Khomutova2, RTU MIREA, Assoc. Prof. PhD (Chem.), khomutova@mail.ru

1 Graduate Student, Moscow, Russia

2 Associate Professor of Department, Moscow, Russia

Citation: Rusanovski N.N., Khomutova E.G. Structure of the Regulatory Base in the Field of Composite Materials, Kompetentnost'/ Competency (Russia), 2024, no. 1, pp. 4-7. DOI: 10.24412/1993-8780-2024-1-04-07

key words

base of standards, systematization, composite materials

References

The article is devoted to standardization in the field of composite materials. It is shown that there is no consistency of standards in the field of composite materials, in connection with which an approach is proposed to systematize standards and create an integrated system of standards for quality management of composite materials and products from them. Criteria for the systematization of standards in the area under consideration are formulated and an algorithm for the formation of a regulatory framework is proposed, which is based on the principles of industry use and properties of materials. The creation of a system of standards in the field of composite materials and products from them will provide an opportunity to navigate their requirements for manufacturers, and even more so for consumers of products in production.

1. Antipov Yu.V. Polymer composite materials. Technologies and applications, High molecular weight compounds, 2016, vol. 58, series C, no. 1, pp. 29-41.

2. Kobelev A.G. Materials science. Technology of composite materials, Moscow, KnoRus, 2016, 185 P.

3. Composite materials. Handbook, Moscow, Mechanical engineering, 2015, 218 P.

4. Gavrilova V.G., Pomazkov M.V., Karavaeva N.E. Analysis of the possibility of using various materials for the manufacture of body parts in the practice of automotive industry, Bulletin of Azov State Technical University, 2015, no. 31, pp. 42-50.

СОБЫТИЕ

Единая классификация средств измерений

Госстандарт утвердил новый национальный стандарт ГОСТ Р 8.1030-2024 «Государственная система обеспечения единства измерений. Классификация средств измерений»

Стандарт не имеет международных аналогов, регламентирует классификацию средств измерений, находящихся в обращении в Российской Федерации, и способствует созданию условий для формирования единого информационного пространства на территории Российской Федерации для хозяйствующих субъектов, применяющих и изготавливающих средства измерений. ГОСТ Р 8.1030-2024 предназначен для применения в автоматизированных системах управления метрологическим обеспечением предприятий, которые заказывают, разрабатывают, эксплуатируют, обслуживают и ремонтируют средства измерений. В его подготовке учитывались результаты анализа потребностей предприятий в классификации средств измерений, подготовленного на основе опроса подведомственных Федеральному агентству по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) государственных региональных центров стандартизации, метрологии и испытаний.

«Утверждение нового стандарта способствует обеспечению совместимости и взаимозаменяемости средств измерений, сокращению сроков создания, освоения в производстве, а также снижению затрат на их эксплуатацию и утилизацию», — отметил руководитель Росстандарта А.П. Шалаев. Стандарт разработан Всероссийским научно-исследовательским институтом метрологической службы и вводится в действие 1.01.2025 с правом досрочного применения со дня опубликования.

По материалам www.gost.ru