Способ определения температуры стеклования

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при исследовании полимерных: и композиционных материалов. Цель изобретения - повышение точности определения температуры стеклования за счет обеспечения потери образцом продольной устойчивости при достижении температуры стеклования. Образец помещают в нагревательную камеру и нагружают постоянным сжимающим усилием Рцр (K2El)/E2, где Е - модуль упругости материала в высокоэластическом состоянии; I - минимальньш осевой момент инерции сечения образца , f - длина образца. Эта формула выведена из условия , чтобы образец терял продольную устойчивость при уменьшении модуля упругости до значения, соответствующего температуре стеклования (Т) материала . Нагревают образец при плавно нарастающей температуре и измеряют зависимость л f(T) теплового удлинения от температуры. При достижении температуры стеклования материал переходит в высокоэластическое состояние и его модуль упругости понижается до такой величины, при которой нарушается продольная устойчивость образца под действием сжимающей нагрузки . Точка потери устойчивости четко фиксируется на диаграмме Jif f(T) как точка прекращения или уменьшения удлинения при продолжающемся нарастании температуры. 1 ил. сл 1C со СП СО о с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 01 N 25/04 к

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2i) 3948988/25-28 (22) 02.09.85 (46} 07.03.87. Бюл. Ф 9 (71} Ленинградское электромашиностроительное объединение "Электросила" им. С Л. Кирова (72) Б.Д.Ваксер и А.Н.Чибриков (53) 536.421.2(088.8) (56) Тейтельбаум Б.Я. Термомехнический анализ полимеров. М,: Наука, 1979, с. 98. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

С ТЕКЛОВАН ИЯ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при исследовании полимерных и композиционных материалов. Цель изобретения — повышение точности определения температуры стеклования за счет обеспечения потери образцом продольной устойчивости при достижении температуры стеклования. Образец помещают в нагревательную камеру и нагружа„.SU„„1295309 А 1 ют постоянным сжимающим усилием Р„< =

=(3f EIj/E где E — модуль упругости материала в высокоэластическом состоянии; I — минимальный осевой момент инерции сечения образца, P — длина образца. Эта формула выведена из условия, чтобы образец терял продольную устойчивость при уменьшении модуля упругости до значения, соответствующего температуре стеклования (Т) материс ала. Нагревают образец при плавно нарастающеу температуре и измеряют зависимость ь(= f(Т) теплового удлине— ния от температуры. При достижении температуры стеклования материал переходит в высокоэластическое состояние и его модуль упругости понижает- Ю ся до такой величины, при которой нарушается продольная устойчивость образца под действием сжимающей нагруз- С ки. Точка потери устойчивости четко фиксируется на диаграмме И = f(T} как точка прекращения или уменьшения удлинения при продолжающемся нарастании температуры. 1 ил. ЬР

1 1295309 ?

Изобретение относится к испытатель- = f (Т) как точка прекращения или ной технике и может быть использова- уменьшения удлинения при продолжающемно для определения температуры стек- ся нарастании температуры (кривая 2) . лования полимерных и композиционных Этой точке соответствует температуматериалов. Ра Т и стеклования.

Цель изобретения — повьппение точ- Если нагружать образец усилием ности определения температуры стекло- P > Р„, то потеря продольной устойвания за счет обеспечения потери об- чивости образца происходит до достиразцом продольной устойчивости при жения температуры Т стеклования достижении температуры стеклования. 10 (кривая 1) °

На чертеже изображен график эави- При отсутствии нагрузки потеря просимости теплового удлинения 1 об- дольной устойчивости образца происхоразца от температуры Т. дит при температуре, значительно преСпособ определения температуры вышающей температуру Т стеклования стеклования состоит в следующем. 15 (кривая 3).

Испытуемый стержневой образец помещают в нагревательную камеру, нагружают постоянным усилием сжатия, величину которого определяют по формулее 20

32EI кр э

11z EI

P = --- --- = 0 64 Н кр

bh 002 0002 где I мини—

12 12 мальный момент инерции сечения образца;

= 0,30 м — длина образца;

Е = 400 МПа — модуль упругости изоляции слюдотерм при 120 С, превьппающей ориентировочную температуру стеклования на

30-40 С.

Передача усилия, развиваемого тепловым удлинением образца, осуществляется посредством кварцевой жесткости тяги на механотрон бИ 5С. Эа ( пись кривой п.1 = f (Т) производится потенциометром ПСД-021. По достижении температуры Т стеклования происходит потеря образцом продольной устойчивости с резким изломом кривой зависимости ь1 = f(T).

Формула и з обретения

Способ определения температуры стеклования материала, по которому непрерывно повышают температуру обгде Š— модуль упругости материала в высокоэластическрм состоя— нии, ИПа, I — минимальный осевой момент инерции сечения образца, м — длина образца, м. 30

При этом заранее определяют величину модуля упругости вещества в высокоэластическом состоянии, т.е. в области температур, превышающих температуру стеклования, где величина З5 модуля упругости остается постоянной и не зависит от температуры. Дефор— мация сжатия, которой подвергается образец при приложении нагрузки Р, на несколько порядков ниже теплового уд- 40 линеиия, что позволяет пренебречь этой деформацией.

Величина Р„ выбирается из условия, чтобы образец терял продольную устойчивость при уменьшении модуля упру- 45 гости до значения, соответствующего температуре стеклования материала.

Производят нагрев и измеряют тепловое удлинение п,Р = f(T) образца при плавнонарастающей температуре. Я3

При достижении температуры Т стеклования материал переходит в высокоэластическое состояние, его статический модуль упругости понижается до такой величины, при которой происхо,цит нарушение продольной устойчивости образца под действием сжимающей нагрузки. Точка потери устойчивости четко фиксируется по диаграмме М

Пример, Образец связующего тертермореактивной электроизоляции типа слюдотерм в виде прямоугольного стержня, имеющего размеры 2х20х300 мм, помещают вертикально в нагревательную камеру, в которой нагревают образец со скоростью 2 С/мин. Измерение перемещения образца при его нагреве производится с помощью механотрона, на стержень которого, воспринимающий удлинение образца, подвешивают груз, определяемый по формуле

3 1295309 разца испытуемого материала до его где E перехода в высокозластическое состояние и измеряют зависимость теплового удлинения образца от температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения образец нагружают постоянным усилием

P сжатия, величину которого, определяют по формуле

4 — модуль упругости материала в высокоэластическом состоянии;

I — минимальный осевой момент

5 инерции сечения образца;

F — длина образца, а за температуру стеклования принимают температуру образца в момент потери им продольной устойчивости, ко10 торый соответствует точке прекращения или уменьшения его теплового удлинения.

Составитель А. Булашевич

Редактор Е.Папп Техред И.Попович Корректор В.Бутяга

Заказ 612/51 Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

JIp