Способ определения показателя преломления порошка

 

(i i 74626) Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) jl,îèîëíèòåëbíîñ к авт. свил-ву— (22) 3 и и влево 14.03.78 (21 ) 2590736/18-25 (5ll)M. Кл.

G 01 N 21/46 с присоединением заявки ¹

Гооударстеенный комитет (28) Приоритет до делам изобретений н открытий

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 07.07.80 (53) УДК 535.322..4 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б, H. Клочко, В. Ф, Суровикин и Г. М. Городинский

Всесоюзный научно-исследовательский институт технического углерода (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ

ПРЕЛОМЛЕНИЯ ПОРОШКА

Изобретение относится к области ойтического контроля качества изделий и может быть использовано в производственных условиях для определения показателя преломления, например, порошков.

Один из известных способов онределения

5 показателя преломления порошка заключается в приготовлении таблетки из порошка и измерении утлов и коэффициентов отражения 111.

Недостатком известного способа является то, что таблетки из порошков. приготавливают на "идеально гладких" поверхностях с целью исключения искажения при измерении в отраженном рассеянном свете. Однако при снятии таблетки с формирующей поверхности достичь, "идеально гладкой" поверхности невозможно, поскольку наблюдается адгезия порошка к формирующей поверхности, в результате чего резко ухудшается: воспроизводство, результатов измерений.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является способ определения показателя преломления порошка путем его взвешивания, нанесения на подлож2 ку, уплотнения и измерения коэффициента отражения (2).

Недостатком известного способа является большая трудоемкость, поскольку необходимо получить высокооднородную пасту, равномерно нанести ее на прозрачную подложку, исключив возникновение воздушных пузырьков. При этом порошки даже одного и того же продукта в зависимости от технологии их получения весьма по разному смачиваются жйдкостями, а следовательно необходимо менять технологию приготовления паст в каждом отдельном случае.

Целью изобретения является повышение надежности и оперативности анализа.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения показателя преломления порошка уплотнение порошка ведут до получения минимума отражения, а о показателе преломления судят по известному соотношению объема порошка и коэффициента, соответствующего минимуму отражения.

При уплотнении порошка возрастает его показатель преломления и в пределе стремится

746261

4 — вес порошка; — объем порошка.

Р

1(R

Н = гпо 1 — и = 0,4Нт

3 к показателю преломления материала, из которого состоят частицы этого порошка. В момент равенства показателя преломления порошка показателю преломления подложки отражение будет минимальным и определяется по

S формуле: и (п1 + по)2 + Н2 где R — измеренное значение коэффициента отражения °

10 ! п1 — показатель преломления (его вещественная часть) порошка; по — показатель преломления подложки.

Поскольку измеряется минимальный коэффициент отражения, то относительный показа- 15 тель преломления в данном случае будет равен единице, т.е. n = п„и показатель поглощения порошка при данной его плотности будет определяться по следующей формуле:

Н = гпо —— ГВ 20

1 — R

В момент минимума коэффициента отражения измеряют также плотность таблетки порошка, полученную после его уплотнения. Это измерение необходимо для определения объема возду- 25 ха и объема твердого материала в уплотненном порошке при минимуме коэффициента отражения. Применяя закон аддитивности, можно определить значение показателя преломления материала, если известен показатель преломления 30 порошка и соотношение объема твердого материала и воздуха. В момент минимума коэффициента отражения показатель преломления порошка равен показателю преломления подложки, а последний известен. 35

Пример. В качестве анализируемого порошка берут порошок технического углерода (сажу). Измерение производят на приборе

ФМШ вЂ” 56м, Порошок засыпают в кювету со стеклянным плоским дном, показатель прелом- 40 пения которого n = 1,5. В конструкции кюветы имеется подвижный поршень и устройство отсчета толщины таблетки. Поршень позволяет во время измерения уплотнять технический углерод. Кювету устанавливают торцом 45 непосредсчвенно в измерительную часть прибора. При этом вес порошка берут такой (1,86 г/см ), чтобы объем массы частиц составлял 1 смэ, Тогда удельный вес порошка можно выразить формулой: 50

P P + Р

V Чт+Ч в

Так как Р. )) P, то объем воздуха определяется по формуле:

Р

Vт + Vв

Р но V = 1, тогда—

Р т в

ТаккакР=Р,тоЧ =Ч вЂ” 1. т в

Объем твердой части порошка принят равным единице. Далее по известной методике определяют значение показателя преломления. материала частиц

Vh +Vh -Р— — в-в — = h; V = 1; n = 1;

+Ч т в т в т в

Ч + Ч = Ч, тогда

V и =Ь,Ч вЂ” Ч, но Ч = V — 1, тогда

h =hiV — V+1

Таким же образом определяют значение показателя поглощения материала частицы

= Н; Н = О; Ч

Ч + (О

Н +0 тогда т =Н Н =ЧН т

При испытании получены следующие результаты: сажа ПМ вЂ” 75, вес — 1,86 г, площадь торца кюветы — 1 см, высота таблетки при минимальном коэффициенте отражения — 1,68 см, коэффициент отражения от границы раздела стеклосажа (минимальное значение) — 1,8%, показатель преломления стекла торца кюветы

ni = 1,5.

В этом случае для действительной части показателя частицы:

Ь, = Ч(п — 1) + 1 = 1,84.

Данный способ является более простым по сравнению с прототипом как по выполняемым операциям, так и дает лучшую воспроизводимость результатов измерения. Кроме того, данный способ позволяет сократить время анализа

Ф о р м у л а и э о.б р е т е н и я

55 гдеР,Р

VT, VB вес твердого материала порошка и воздуха, соответственно; — объем твердого материала и воздуха в порошке, соответственно;

Способ определения показателя преломления порошка путем его взвешивания, нанесения на подложку, уплотнения и измерения коэффициента отражения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и

746261

Составитель Н. Гусева

Редактор Л. Курасова Техред А. Щепанская Корректор M. Коста

Заказ 3930/30 Тираж 1019 Подписное

INHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 оперативности анализа, уплотнение порошка ведут до получения минимума отражения, а .о показателе преломления судят по известному соотношению объема порошка и коэффипиента, соответствуюшего минимуму отражения, 6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кизель В. А. Отражение света,"Наука, М., 1973, с. 248.

2. Кизель В. А. Отражение света, Наука, М., 1973, с. 247 (прототип).