Способ определения упругих свойств твердого непроводящего материала

 

Изобретение относится к области радиоспектроскопии твердого тела, в частности к способам определения термических свойств полимерных материалов . Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых параметров. Образец помещают в герметический сосуд и термостатируют, измеряют частоты ЯКР обоих веществ-индикаторов в образце в ненагруженном состоянии, нагружают образец при фиксированной температуре внешним гидростатическим давлением и измеряют частоты ЯКР обоих веществ-индикаторов, затем возвращают образец в ненагруженное состояние, изменяют температуру и вторично измеряют частоты ЯКР обоих веществ-индикаторов, находят сдвиги частот каждого из веществ-индикаторов при изменении температуры и по полученным сдвигам частот определяют коэффициент термического объемного расширения исследуемого материала. а SS (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (111 (51)5 G 01 N 24 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (З) /аР),Z Р, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1485096 (21) 4465629/25 (22) 21.07.88 (46) 28.02.91. Бюл. Ф 8 (71) Пермский государственный университет им.А.М. Горького (72) Н.Е.Айнбиндер и А.С,Ажеганов (53) 539.143.43 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1485096, кл. G 01 N 24/08, 1987. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГИХ

СВОЙСТВ ТВЕРДОГО НЕПРОВОДЯЩЕГО ИАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к области радиоспектроскопии твердого тела, в частности к способам определения термических свойств полимерных материалов. Цель изобретения — расширение

Изобретение относится к радиоспектроскопии твердого тела, в частности к способам определения термических свойств полимерных материалов;

Цель изобретения — расширение диапазона измеряемых параметров материала.

Спосо б осуществляется следующим образом.

Явление ЯКР имеет место в различных кристаллических веществах,содержащих квадрупольные ядра со спином, большим 1/2. В способе они служат в качестве вецеств-индикаторов. Частота ЯКР зависит от температуры и давления, при которых находятся эти ве-. щества. Изменение частоты вызванное изменением температуры д Т и давления ДP определяется выражением

2 диапазона измеряемых параметров. Образец помещают в герметический сосуд и термостатируют, измеряют частоты

ЯКР обоих веществ-индикаторов в образце в ненагруженном состоянии, нагружают образец при фиксированной температуре внешним гидростатическим давлением и измеряют частоты

ЯКР обоих веществ-индикаторов, затем возвращают образец в ненагруженное состояние, изменяют температуру и вторично измеряют частоты ЯКР обоих веществ-индикаторов, находят сдвиги частот каждого из веществ-индикаторов при изменении температуры и по полученным сдвигам частот определяют коэффициент термического объемного .расширения исследуемого материала., Д1 = g (Т,, P ) -Q (T,, P, ) =(З /ат) р Д Т+ где 0 (Т1,Р ) — частота ЯКР при начальных температуре и давлении; ф (Т,Р ) — частота ЯКР при температуре T < и давле нии Р, (gg/3Т) — температурный коэффициент частоты ЯКР; (Я/ Р) — барический коэффициент частоты ЯКР.

Испытаниям подвергается образец яз исследуемого материала с известным модулем объемного сжатия К и коэффициентом Пуассона Q . Технология изготовления образца (литье, 1631382

Способ применим для определения коэфАициента термического объемного расширения любых твердых непроводящих материалов, в которые можно внедрять вещества-индикаторы. (2) Формула изобретения

Способ опрецеления упругих свойств твердого непроводящего матеI риала по авт.св. N - 1485096, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых параметров материала, изменяют температуру и измеряют частоты ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР) обоих веществ-индикаторов в ненагруженном состоянии, находят сдвиги частот ЯКР каждого из веществ-индикаторов при изменении температуры и по полученным сдвигам частот определяют коэффициент термического объемного расширения.

50 (3) Проведение измерений частоты ЯКР веществ-индикаторов при трех (метод вилки) и более различных температур рах образца дает возможность повысить точность нахождения ф(, а также определить его температурную зависимость.

Составитель В.Покатилов

Техред 11,дидык " Корректор С.Шекмар

Редактор И.Касарда

Заказ 539 Тираж,377 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 е полимеризация или прессование) зависит от вида материала. Форма образца может быть произвольной, в частном случае это цилиндр объемом 1-10 см, При изготовлении образца в исследуемый материал вводится вещество-индикатор в виде включений или наполните ля в количестве 5-20 об.7.. Вещество берется в виде гранул или порошка с размером зерен 1-10 мм. В используемом веществе-индикаторе должен наблюдаться сигнал ЯКР и должны быть известны: резонансная частота,тем— пературный (89/3Т) и барический (Я/3Р)т коэАфициенты частоты, модуль объемного сжатия K„= V/(3V/3P) и коэАЬициент термического объемного расширения ф, =(1/V)(BV/ЗТ)р, где

V — объем. 20

Приготовленный образец термостатируют с заданной температурой Т, при которой необходимо получить значение термического коэффициента объемного расширения материала. При по- 25 мощи спектрометра ЯКР измеряют частоту вещества-индикатора 1(Т ). Затем производят термостатирование образца с температурой Т . отличной от Т, и измеряют частоту ЯКР вещества-индйкатора 1 (Т ). Находят величину изменения частоты

КоэААициент термического объем35 ного расширения исследуемого материала определяют по формуле л«Ð использования способа для определения коэффициента термического объемного расширения эпоксидной смолы, отвержденной полиэтиленполи" амином при комнатной температуре Т, ниже температуры стеклования. При изготовлении образца в эпоксидную смолу в качестве наполнителя введен порошок иодата цезия (CsI О, ЯКР ядер 1, частота

144,0 ИГц при Т = 300 К). Величина модуля объемного сжатия иодата цезия К = 1000 кбар, температурный и барический коэфАициенты частоты соответственно равны — 16,0 кГц/

/град и 214 кГц/кбар, коэффициент термического объемного расширения ра 6 вен (y = 19 10 1/град. Упругие константы исследуемого материала известны и равны: К = 42 K6Gp 5 = 0,4(4).

Частотный сдвиг вещества;индикатора в образце при изменении температуры от Т вЂ” †3 К до Т = 290 К составляет = 154,5 кГц. По фопмуле (3) получают значение 0 = 236 У

110" 1/град. Известное значение коэффициента термического объемного расширения составляет g = 237 ° 10 1/град, -6