Способ определения кажущейся плотности пористых изделий

 

Изобретение относится к испытательной технике. Способ включает предварительное физическое воздействие на стандартные образцы с известной кажущейся плотностью, определение соответствующего параметра, нахождение зависимости между этим параметром и кажущейся плотностью стандартных образцов, последующее физическое воздействие на исследуемое изделие , определение соответствующего параметра и нахождение кажущейся плотности по зависимости кажущейся плотности от этого параметра. Новым является то, что в качестве физического воздействия применяют внедрение индентора в поверхность исследуемого изделия при выбранной нагрузке, в качестве соответствующего параметра определяют микротвердость: 1 табл., 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.. Ж, 1820302 А1 (м)э G 01 N 9/00

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

I» О

Изобретение относится к испытательной дости испольэовали индентор — пирамиду технике, а именно к определению кажущейся Виккерса. Стандартные образцы были изгоплотности пористых изделий, и может быть товлены из расширенного графита и высоиспользовано для нераэрушающего контроля кодисперсного пирогенного кремнезема изделий из пористых материалов. марки А-300 (COCT 14922-77). Стандартные д

Целью изобретения. является повыше- образцы готовили путем прессования в ци- 0р ние точности определения кажущейся плот- линдрической пресс-форме. Размеры обности пористых изделий.. разцов составляли: диаметр 5 мм, толщина

Поставленная цельдостигается тем, что 10 мм. Для построения калибровочного гравспособе, заключающемся.атом,чтоокаэы- фика или получения аналитической зависиваютфиэическоевоэдействиенаиэделиеи мости между кажущейся плотностью и .0 определяют параметр, с учетом которого по микротвердостью брали по 8 стандартных Я тарировочным графикам определяют кажу- образцов из расширенного графита или вы-. щуюсл плотность, согласно необретению.а сокоансперсного пнрогенного крамнеаема )ьь качестве физического воздействия исполь- . марки А-300. Для каждого образца опреде. зуют внедрение индентора в иэделие при ляли кажущуюся плотность общеизвестным заданной нагрузке, а в качестве параметра .способом взвешивания образца с известиспольэуют микротвердость. ным обьемом. Затем образцы испытуемых

Для осуществления способа использо- .. материалов укрепляли. в держателях на вали микротвердомер OMT-3, модерниэиро- предметном столике прибора ПМТ-3. Опреванный системой . автоматического . деление микротвердости основывалось на . нагружения. Для определения микротвер- . использовании известного метода оценки (21) 4929689/28 (22) 22.04.91 (46) 07.06.93. Бюл. tk 21 (71) Институт химии поверхности AH УССР (72) Ю.A,Íèêèòèí и М;Л.Пятковский (56) Глаузер С,И. и др. Измерение массы, объема, плотности, M.: Изд-so стандартов, 1982, с.509-511, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЖУЩЕЙ-:, СЯ ПЛОТНОСТИ ПОРИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике. Способ включает предварительное физическое воздействие на стандартные образцы с известной кажущейся плотностью, определение соответствующего параметра, нахождение зависимости между этим параметром и кажущейся плотностью стандартных образцов, последующее физическое воздействие на исследуемое изделие, определение соответствующего параметра и нахождение кажущейся плотности по зависимости кажущейся плотности от этого параметра. Новым является то, что в качестве физического воздействйя применяют внедрение индентора в поверхность исследуемого изделия при выбранной нагрузке, в качестве соответствующего параметра определяют микротвердость: 1 табл., 2 ил.

1820302 кинетической твердости. В процессе внедрения индентора в испытуемый материал, выдержки под нагрузкой и разгружения осуществляли регистрацию глубины внедрения индентора h и нагрузки P с помощью двухкоординатного самописца Н-307. В результате испытаний регистрировали зависимость

P = f(h) в виде двухкоордйнатной диаграммы.

flo полученной диаграмме для заданного уровня нагрузки определяли h cT, (истинную глубину внедрения) и рассчитывали величину микротвердости НЧь по формуле HVh37,8Р

„г

Затем выбирали новый участок поверхности образца путем горизонтального перемещения.предметного столика прибора АМТ-3 и повторяли процесс испытаний в том же порядке. После 30 измерений подсчитывали среднее значение микротвердости для образца заданной плотности, Затем выбирали новый уровень нагрузки и процесс испытаний повторяли.

На фиг.1 приведены графики зависимости кажущейся плотности от микротвердости для образцов из расширенного графита при различных нагрузках на индентор; на фиг.2 приведены графики зависимости кажущейся плотности от микротвердости для образцов из высокодисперсного пироген. ного кремнезема марки А-300 при различных нагрузках на индентор.

Изобретение иллюстрируется примерами конкретного выполнения.

Пример 1, Из природного графита марки ГОК получали расширенный графит.

Ilo .известному методу. Иэ полученного материала брали навеску 0,194 r. Затем прессовали расширенный графит в цилиндрической пресс-форме диаметром 5 мм до объема, равного 0,196 см . Полученный образец взвешивали на аналитических весах с точностью до О;0001 r и измеряли его геометрические размеры микрометрами с точностью до 0,01 мм. Значение кажущейся плотности составило 990 кг/м". Затем опре деляли микротвердость при разных нагрузках (P = 1. r, 2 r, 4 г) и в разных местах. Яо тарировочным графикам, приведенным на фиг.1, определяли кажущуюся плотность, Такие же измерения были проведены для образца из расширенного графита, который имел кажущуюся плотность 410 кг/мз. Результаты приведены в примере 1 таблицы.

Пример 2. Поступали так, как описано в примере. 1, за исключением того, что для изготовления пористых образцов брали вы сокодисперсный пирогенный кремнезем марки А-300. Результаты приведены в примере 2 таблицы, Формула изобретения

Способ определения кажущейся плотности пористых иэделий, заключающийся в том, что оказывают физическое воздействие на иэделие и определяют параметр, с учетом которого по тарировочным графикам on ределяют кажущуюся плотность, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, в

Пример 3 (по прототипу). Для испытаний использовали прибор УС-13И. Из расширенного графита методом прессования в цилиндрической пресс-форме диаметром 25 мм изготовили стандартные образцы толщиной 10 мм с разной кажущейся плотностью. Для каждого образца определяли кажущуюся плотность общеизвестным способом взвешивания образца с известным

10 объемом. Поверхность образцов многократно пропитывали клеем БФ-6. Затем образцы последовательно устанавливали s оправке. Причем одну сторону образца опускали в жидкость, а к другой стороне образ",5 ца крепили акустический датчик. В качестве жидкостей испольэовали воду и трансформаторное масло, Затем выбирали рабочую частоту прибора УС-13И. В процессе испытаний регистрировали: скорость распространения ультразвуковой волны, коэффициент затухания ультразвуковой волны, отношение амплитуд. двух импульсов на входе прибора.

Определяли значение удельного акустического импеданса. Математическая обработ25 ка полученных результатов позволила определить зависимость кажущейся плотности от удельного акустического импеданса: p = 24,66+ 2,48 10 Z, где Z — удельный акустический импеданс.

30 Контрольное определение кажущейся плотности было проведено для графитовых изделий с известной кажущейся плотно. стью 580, 550, 500 кг/м .

Результаты измерений и расчетов пред35 ставлены в примере 3 таблицы. Погрешность определения кажущейся плотности пористых изделий по прототипу. составила от 9 до 13 $.

Приведенные в примерах данные подтверждают достижение поставленной цели;

40 погрешность определения кажущейся плотности по заявляемому способу существенно меньше, чем по прототипу.

Кроме того, заявляемый способ позволяет определять локальную кажущуюся

"5 плотность изделий практически в заданной ,точке, так как площадь контакта индентора с исследуемой поверхностью .незначительна (25-900 мм ). Заявляемый способ позволяет определять кажущуюся плотность

50 пористых изделий сложной формы.

1820302 нагрузке, а в качестве параметра используют микротвердость.

Значение кажущейсл плотно. стн, опредд ленное экспериментальноьно. ктlм

Среднее значение истиной микротеердости, кт/мм«

Значение удельною акустичес кото импеданса, far/ee . с) 10Е

Значение кажущейсл плотности. определенное по Грэфн«у

ar/ì

Относнтельнал потрешность изме рени» кахущейсл плотности. Ъ

Тип материала

14атрузкв на инде нтор. т

Расширенный трарит

410

710

Высокодисперсионный пирегенный кремнезем А-300

1100

2,47

1,55

0,38

Расвнренный трзфит (и рстотн и) åoî аоо

4ОО и

8 НЧ иг качестве физического воздействия используют внедрение индентора при заданной

1,12

2,25

4.46

0,36

0.73

1 45

7,S

133

36

990,2

994

986.3

408

410.3

408

706

711

709.1

1100.4

1104,5

637.2

433.9

118.9

Ю.02

-О,37

О.49

0,073

0.49

О.58

Ю.14

О,126

Ю,04 ю/и

+9,9

-i3,2

+!0.1

1820302

""/цЪ

<ооо

g,oo,еоо оо HV> " „ яо о фиг.2

Составитель Ю. Никитин

Редактор Л, Волкова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M. Ткач

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2027 Тираж Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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