Способ оценки эффективности защитных экранов из композитных материалов



Способ оценки эффективности защитных экранов из композитных материалов
Способ оценки эффективности защитных экранов из композитных материалов
Способ оценки эффективности защитных экранов из композитных материалов
Способ оценки эффективности защитных экранов из композитных материалов

Владельцы патента RU 2748971:

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" (RU)

Использование: для оценки эффективности защитных экранов из композитных материалов. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют облучение пакета композитного материала, состоящего, по крайней мере, из нескольких слоев, потоком рентгеновского излучения, при этом после проведения облучения пакета композитных материалов рентгеновским излучением разбирают пакет на слои, подвергают ультраструйному воздействию каждый слой пакета, регистрируют зависимости интенсивности образования гидрокаверн в зависимости от удаления слоя от источника излучения, по глубине которых оценивают эффективность защитных экранов. Технический результат: обеспечение возможности оценки радиационной стойкости композитных материалов и подбора соответствующих слоев пакета композитного материала с наибольшей эффективной защитой от ионизирующего излучения. 1 ил.

 

Изобретение относится к способу оценки эффективности защитных экранов путем воздействия на материал рентгеновским излучением и может быть использовано для изучения влияния анизотропии свойств композитного материала на его чувствительность к рентгеновскому излучению и определения допустимых доз облучения.

Известен способ определения разъемной плотности горной породы в составе горной массы, включающий облучение исследуемой горной массы потоком гамма-квантов источника излучения, направленного вертикально вверх по продольной оси конвейера, регистрацию потоков гамма-излучения и определение объемной плотности с учетом интенсивностей потоков гамма-излучения [патент РФ №2492454 от 10.09.2013].

Недостатком известного способа является то, что он не позволяет определить допустимую дозу облучения для использования материала в качестве защитного.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ определения количественного состава композиционных материалов [патент РФ №2436074 от 10.12.2011], включающий в себя последовательное облучение потоком проникающего излучения от двух источников рентгеновского излучения композиционного материала, регистрацию датчиками интенсивности излучения, прошедшего через композиционный материал и определение количественного содержания одного из компонентов по ослаблению прошедшего через композиционный материал излучения. Данный способ принят в качестве прототипа.

Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого способа, - облучение пакета композитного материала, состоящего, по крайней мере, из нескольких слоев, потоком рентгеновского излучения.

Недостатком способа-прототипа является то, что он не позволяет определить допустимую дозу облучения для использования материала в качестве защитного от ионизирующего излучения.

Задачей настоящего изобретения является контроль допустимых доз облучения и возможность подбора более эффективных защитных экранов из композитных материалов от ионизирующего излучения.

Решение этой задачи является актуальным в связи с увеличением применения композитных материалов в изделиях ракетно-космической техники и необходимостью изучения влияния радиации на свойства композитов и позволит оценить адгезионную прочность материала, на основании которой определяется минимальная сила, при которой происходит разрушение образца, и тем самым оценить его эффективность как радиационно-защитного материала. Данный способ предлагает использовать метод ультраструйной диагностики, основанный на изучении профиля гидрокаверны, полученного на образце из композитного материала с помощью гидроабразивной струи.

Поставленная задача была решена за счет того, что в известном способе, включающий облучение пакета композитного материала, состоящего, по крайней мере, из нескольких слоев, потоком рентгеновского излучения, согласно изобретению, после проведения облучения пакета композитных материалов рентгеновским излучением разбирают пакет на слои, подвергают ультраструйному воздействию каждый слой пакета, регистрируют зависимости интенсивности образования гидрокаверн в зависимости от удаления слоя от источника излучения, по глубине которых оценивают эффективность защитных экранов.

Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа состоят в том, после проведения облучения пакета композитных материалов рентгеновским излучением разбирают пакет на слои; подвергают ультраструйному воздействию каждый слой пакета; регистрируют зависимости интенсивности образования гидрокаверн в зависимости от удаления слоя от источника излучения, по глубине которых оценивают эффективность защитных экранов.

В предлагаемом способе осуществляют определение адгезионных свойств после воздействия рентгеновского излучения путем ультраструйной диагностики каждого образца из пакета композитных материалов после его разбора и последующим подбором, в зависимости от величины гидрокаверны, состава защитных экранов из композитных материалов с улучшенными характеристиками. Таким образом, после облучения рентгеновским излучением проводится ультраструйная диагностика и проверка на микроскопе полученных профилей гидрокаверн, по величине которых можно быстро определить состояние защитного экрана при различных дозах облучения и заменить на более эффективные.

На чертеже показана схема осуществления способа.

Способ оценки эффективности защитных экранов осуществляют следующим образом.

Из образцов композитных материалов собирают пакет, состоящий из 1-4 слоев, которые помещают в рентгеновскую камеру и подвергают длительному воздействию рентгеновского излучения. Далее пакет извлекают и разбирают на образцы для резки на гидроабразивном станке. Изучают структуру полученных швов с помощью микроскопа и на основе графической зависимости интенсивности образования гидрокаверн от глубины нахождения образца в пакете составляют выводы об эффективности защитных экранов при удалении от источника излучения.

Пример конкретного выполнения

Для проведения исследований был собран пакет из композитного материала (углепластик), состоящий из 4 образцов материала толщиной 2 мм каждый. Характеристики изучаемых композитов представлены в таблице 1.

Пакет состоит из 1-4 слоев, которые помещали в рентгеновскую камеру и подвергали длительному воздействию рентгеновского излучения (Х-ray) в аппарате рентгеновской томографии XT Н 450, разработанной компанией Nikon Metrology. Далее пакет извлекался и разбирался на образцы для резки на гидроабразивном станке в точке на верхней поверхности образца и точке на нижней поверхности образца для получения больших стататистических данных. Изучалась структура полученных гидрокаверн на лазерном профилометре и на основе графической зависимости интенсивности образования гидрокаверн от глубины нахождения образца в пакете составлялись выводы об эффективности защитных экранов при удалении от источника излучения. Диагностика производилась на станке для гидроабразивной резки Mach 3 1313b от компании Flow (США) при следующих параметрах: давление Р=130 МПа, скорость подачи V=7500 (6000+25%) мм/мин. В таблице 2 приведены усредненные данные глубины каверны, полученные с помощью цифрового микроскопа Keyence VHX-6000 компании Keyence (Япония) по результатам 2-х измерений каждого слоя пакета.

Полученные экспериментальные данные наглядно демонстрируют возможность заключения выводов об эффективности защитных экранов, т.к. при увеличении толщины пакета уменьшается глубина каверны, образованной струей жидкости.

Таким образом, заявляемый способ, используя метод ультраструйной диагностики, основанный на изучении профиля гидрокаверны, полученного на образце из композиционного материала с помощью гидроабразивной струи, в отличие от стандартных механических способов изучения адгезионной прочности материала, позволяет проводить оценку радиационной стойкости композитных материалов и подбирать соответствующие слои пакета с наибольшей эффективной защитой от ионизирующего излучения.

Способ оценки эффективности защитных экранов из композитных материалов, включающий облучение пакета композитного материала, состоящего, по крайней мере, из нескольких слоев, потоком рентгеновского излучения, отличающийся тем, что после проведения облучения пакета композитных материалов рентгеновским излучением разбирают пакет на слои, подвергают ультраструйному воздействию каждый слой пакета, регистрируют зависимости интенсивности образования гидрокаверн в зависимости от удаления слоя от источника излучения, по глубине которых оценивают эффективность защитных экранов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к радиоизотопным устройствам для бесконтактного измерения концентрации взвешенных асфальтосмолопарафинов в потоке нефти в трубопроводе с определением изменения интенсивности потока ионизирующего излучения при прохождении его через контролируемое вещество.

Изобретение относится к исследованию материалов с помощью рентгеновского излучения и электронного микроскопа. При осуществлении способа изготавливают аналитическую пробу в виде шлифов образцов, на которых выбирают участки для анализа.

Изобретение относится к области исследования объектов радиационными методами с помощью ионизирующего излучения путем пропускания излучений через объект. Способ может быть использован для определения кратности ослабления корпусом объекта гамма-излучения радиоактивно загрязненной местности при моделировании радиоактивно загрязненной местности совокупностью отдельных участков местности с помощью точечного источника гамма-излучения, размещаемого последовательно у поверхности земли в центре каждого участка, используемого в модели, с последующим измерением мощности дозы в точке, для которой определяется кратность ослабления, при нахождении объекта в центре модельного поля и при отсутствии объекта, вычисление величины кратности с помощью формулы , где n - количество отдельных участков; Si, - площадь i-го участка; , - мощность дозы гамма-излучения в точке, для которой определяется кратность ослабления при размещении источника в центре i-го участка в присутствии и в отсутствие объекта соответственно.

Использование: для оценки пласта. Сущность изобретения заключается в том, что инструмент содержит детектор, включающий в себя монолитный сцинтилляционный элемент, представляющий собой когерентную сборку соединенных волокон, в которой волокна изготовлены из оптически прозрачного сцинтилляционного вещества.

Использование: для измерения энергетического спектра. Сущность изобретения заключается в том, что в одном варианте реализации изобретения способ включает передачу электромагнитного излучения сквозь флюид и получение части электромагнитного излучения детектором.

Изобретение раскрывает систему контроля транспортных средств, содержащую: коридор контроля; систему перетаскивания транспортных средств, расположенную в коридоре контроля, причем система перетаскивания транспортных средств содержит первое средство перетаскивания и второе средство перетаскивания, которые последовательно расположены в направлении перетаскивания транспортных средств, причем в направлении перетаскивания транспортных средств первое средство перетаскивания расположено перед вторым средством перетаскивания и между первым средством перетаскивания и вторым средством перетаскивания расположена разделяющая секция, так что первое средство перетаскивания и второе средство перетаскивания разделены заданным расстоянием в направлении перетаскивания транспортных средств; и систему рентгенографического контроля, причем траектории лучей системы рентгенографического контроля проходят через разделяющую секцию между первым средством перетаскивания и вторым средством перетаскивания.

Система перетаскивания для системы рентгенографического контроля транспортных средств содержит последовательно расположенные первое и второе средства перетаскивания.

Использование: для спектрального исследования материалов. Сущность изобретения заключается в том, что ячейка для спектрального исследования материалов выполнена с возможностью подключения к аноду и катоду внешнего источника тока в виде двух пластин или дисков с соосными отверстиями и с пазами на внутренней поверхности пластин или дисков, с возможностью соединения их между собой через прокладку, с возможным расположением ее в пазах пластин или дисков, при этом отверстия выполнены с возможностью их герметичного закрытия, а внутри пластин или дисков возможно расположение контактного элемента, имеющего сквозное отверстие для прохождения излучения, снабженного на торцевой поверхности электропроводящим пружинным элементом, и выполненного с возможностью подключения его к аноду внешнего источника тока посредством этого пружинного элемента, и с возможностью его удержания со стороны торцевой поверхности, соприкасающейся с пластиной или диском, подключаемых к катоду, за счет механического контакта между его поверхностью и внутренним отверстием прокладки и пластин или дисков.

Группа изобретений относится к области аналитических методов изотопной геохронологии и геохимии. Способ включает измерение количества каждого из изотопов в анализируемом веществе, выделенном из навески образца на каждом из этапов выделения анализируемого вещества из навески образца; введение в экспериментальные данные стандартных поправок; вычисление отношений ΔF/Δt, где F и t - количество первого и второго изотопа в анализируемом веществе, выделенном из навески образца, или иной непрерывный параметр, указывающий стадию выделения анализируемого вещества из навески образца, ΔF и Δt - приращения F и t, отвечающие этапу выделения анализируемого вещества из навески образца; и вычисление по полученным данным характеристики изотопной системы образца при этом осуществляют поэтапное выделение анализируемого вещества из навески образца для двух и более навесок одного и того же образца, устанавливая для разных навесок образца разные границы этапов выделения анализируемого вещества из навески образца по Т, за исключением нескольких границ этапов выделения анализируемого вещества из навески образца по Т, где Т - непрерывный параметр, указывающий стадию выделения анализируемого вещества из навески образца и изменяющийся для каждой из навесок образца в одинаковых пределах; формируют для каждой навески образца массивы данных Мm, представляющие зависимости F(t)m, где индекс m указывает номера массивов данных Мm и зависимостей F(t)m; множества точек, представляющие зависимости F(t)m и заданные массивами данных Мm, разбивают на совокупности точек, представляющие участки зависимостей F(t)m, и перемещают резко отклоняющиеся совокупности точек, представляющие участки зависимостей F(t)m, вдоль координат F и t, сохраняя постоянными расстояния вдоль координат F и t между точками, принадлежащими одной и той же совокупности точек, представляющей участок зависимости F(t)m, обеспечивая согласованность соответствующих друг другу зависимостей F(t)m, полученных при выделении анализируемого вещества из различных навесок образца; растягивают (сжимают) зависимости F(t)m вдоль координат F и t, обеспечивая совпадение точек соответствующих друг другу зависимостей F(t)m, полученных при выделении анализируемого вещества из различных навесок образца, отвечающих одинаковым значениям Т; объединяют массивы данных Мm, представляющие соответствующие друг другу зависимости F(t)m, полученные при выделении анализируемого вещества из различных навесок образца, в массивы данных D*n, представляющие соответствующие этим массивам данных зависимости F(t)*n, где индекс n указывает номера массивов данных D*n и зависимостей F(t)*n; аппроксимируют зависимости F(t)*n функциями F(t)апрn; вычисляют отношения ΔF/Δt как производные от соответствующих функций F(t)апрn.

Изобретения относятся к области определения однородности дисперсных материалов и могут найти применение в порошковой металлургии, в самораспространяющемся высокотемпературном синтезе, в материаловедении и аналитической химии.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2020-09-28 2021-06-02T12:41:05
Наверх