Способ определения термической стойкости полимерных материалов
Союз Соеетскмк
Соцналмстнчесннх
Республнк
In)857821
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву—
{22) Заявлено 110379 (21) 2737723/18-25 с присоединением заявки HP (23) Приоритет
Опубликовано 230881. Бюллетень М 31
Дата опубликования описания 230881 (51)М. Кл.
Государствеииый комитет
СССР ио делам изобретеиии и открытий
G 01 N 25/00 (5З) УД (535. 242 (088. 8) (72) Авторы изобретения
Г.Н.Исаков и В.В.Несмелов! 1
):> ..., . 1
Научно-исследовательский институт рикладной:матемртйки и механики при Томском государственном yíèíåðситете,, I им. В.В.Куйбышева
> (71} Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ
СТОЙКОСТИ IIOJIHNEPHHX MATEPHAJIOB
Изобретение относится к тепловым испытаниям и может быть использовано.для определения термической стойкости полимерных материал >в и композиций на их основе, которые применяются в химической и энергетической промышленности, машиностроении и ракетно-космической технике в качестве тепловой защиты и для изготовления ответственных деталей, работающих под воздействием высокоэнтальпийных газовых потоков.
Известен способ, в котором термостойкость определяется по изменению веса образца полимера при его нагреве с заданной скоростью (1).
Однако. таким способом можно определять термостойкость при скоростях нагрева, не превышающих 20-25 град/мин. или 8-10 град/с.
Наиболее близким к предлагаемому является способ определения термической стойкости полимерных материалов, включающий нагрев образца, освещение его светом и одновременное измерение отраженного излучения и определение его физико-химических характеристик в зависймости от температуры и вре- меня начала термического разложения, 30 по точке перегиба кривой интенсив,ности отраженного излучения (21.
Недостатком известного способа является то, что он позволяет исследовать лишь прозрачные материалы, что-приводит к ненадежным результатам измерения, в том случае, когда исследуемый материал обладает собственным поглощением.
Цель изобретения - повышение надежности контроля при тепловых испытаниях в условиях высокоскоростного нагрева.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения термической стойкости полимерных материалов, включающему нагрев образца, освещение его светом и одновременное измерение отраженного излучения, определение его физико-химических характеристик в зависимости от температуры и времени начала термического разложения по точке перегиба кривой интенсивности отраженного излучения. Осуществляют односторонний нагрев образца и освещают поверхность образца под углом 2-4
На фиг.1 представлена схема для реализации предлагаемого способа; на
857821 фиг.2 - осциллограмма изменения интенсивности отраженного поверхностью излучения и температуры поверхности Т„ полимерного материала (эпоксидное связующее на основе смолы ЭД-20) в зависимости от времени t. устройство состоит из источника
1 излучения, образца 2, оптической системы 3, щели 4, светофильтра 5, оптической системы б, фотоприемника
7, усилителя 8, датчика 9 температуры, генератора 10 постоянной частоты, регистрирующего прибора 11.
Способ реализуется следующим образом.
Луч от источника 1 излучения направляют на поверхность образца 2 под углом 2 6 Ас 4 . Диффузно отраженный от поверхности луч света улавливают оптической системой 3 и после прохождения его через щель 4, светофильтр 5 оптической системой б фо- Щ кусируют на фотоприемнике 7, который вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный интенсивности отраженного от поверхности излучения.
Через усилитель 8 электрический сигнал с фотоприемника 7 одновременно с электрическими сигналами датчика 9 температуры поверхности и генератора
10 постоянной частоты подают на регистрирующий прибор ll. С помощью регистрирующего прибора 11 непрерывно осуществляют синхронную запись электрических сигналов с фотоприемника 7, датчика 9 температуры поверхности и генератора 10 постоянной частоты в процессе нагрева.
Сначала исследуемый полимерный материал нагревается как инертное тело без заметного изменения состояния поверхности. При )1 на поверхности начинаются деструктивные изме- 40 нения (например, помутнен .е, выпадение полупродуктов разложения и т.д.), в результате чего интенсивность отраженного излучения резко уменьшается с последующим выходом на стационар- ) ное значение.
По точке перегиба на участке резкого уменьшения интенсивности определяют температуру начала разложения
Т> р,и время начала разложения 1, р.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет выдавать более надежные и обоснованные рекомендации по эффективному применению полимерных материалов различных классов согласно их термической стойкости в заданных условиях теплового воздействия, что способствует более рациональному и с наименьшими затратами осуществлению прогнозирования и разработки новых рецептур полимерных материалов (термо- и реактопластов) и композиций на их основе (асбо- и стеклопластиков текстолитов и т.д.), применяемых в качестве тепловой защиты ответственных деталей и для изготовления изделий, работающих в жестких условиях теплового воздействия.
Формула изобретения
Способ определения термической стойкости полимерных материалов, включающий нагрев образца, освещение его светом и одновременное измерение отраженного излучения, определение его физико-химических характеристик в зависимости от температуры и времени начала термического разложения по точке перегиба кривой интенсивности отраженного излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля при тепловых испытаниях в условиях высокоскоростного нагрева, осуществляют односторонний нагрев образца и освещают поверхность образца под углом 2-4
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
l. виленский О.Ф. Тепловые свойства стеклопластиков. И., Химия, 1973, с.56.
2. Патент Великобритании Р 1377478 кл. 6 01 И 25/00, 1974 (прототип).
857821
7$D
450
D2,0
Заказ 723.1/71 Тираж 907 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Составитель A-Муров
Редактор О.Малец Техред A. Ач Корректор С.Корниенко
