Способ определения температур структурных переходов в материалах

 

Союз Советскик

Социалистических

Реслублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (u>873082 (61) Дополнительное Il авт. сеид-ву (22) Заявлене 111 179 (21) 2852268/18-25 с присоединением заявки HP— (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.81. бюллетень И9 38

Дата опубликования описания 15.1 0 81 (51)М. Кл з

6 01 К 25/02

Государственный квинтет

СССР по девам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 620.181 (088.8) lO.Ô. Шутилин, 10.С. Балашов, В. В. Мойсеев, В";4.Щеин и Я.М. Розиноер

j:

8

J

Воронежский технологический инсти т

/ --- (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР

СТРУКТУРНЫХ ПЕРЕХОДОВ В NATEPHAJIAX

Изобретение относится к технике исследования структуры и свойств материалов при различных температурах.

Известны динамические механические 5 методы определения структурных переходов, основанные на оценке затухания механических колебаний в материалах при различных температурах (13.

f 10

Однако при этом нагрев образцов в ходе эксперимента осуществляют при помощи специальных термокриокамер, .теплообмен в которых осуществляется конвенцией и лучеиспусканием, а потому наблюдается неравномерный прогрев (градиент температур) образцов и малая скорость повышения их температуры.

Наиболее близким к предложенному является способ определения температур структурных переходов в материалах, в котором при нагреве измеряют затухание механических колебаний в образце, укрепленном на основе (2).

Однако этот способ не позволяет нагревать и регулировать температу- ру быстро и точно и без градиента . температур, что снижает скорость и точность определения температур, структурных переходов. 30

Целью изобретения является создание быстрого и точного способа определения температур структурных переходов в материалах.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем измерение затухания механических колебаний при нагреве образца, укрепленного на основе, материал нагревают, пропуская электрический ток через основу и одновременно измеряют затухание колебаний, по которому судят о температурах структурных переходов.

Кроме того,для исследования свойств материалов, проводящих.электричество, ток пропускают через исследуеьий материал.

На фиг. 1 приведен пример конкретного исполнения способа по схеме резонансных язычковых колебаний; на фиг. 2 - результаты исследования полистирола по предлагаемому способу.

Образец 1 исследуемого материала крепится на жесткой основе 2 из кЬнстантана. Продольный вырез 3 посередине делит основу на две половины, каждая из которых (фиг. 1, разрез

-A) имеет электрические выводи 4 для подвода напряжения питания.. Узел

5 служит для пьезоэлектрического

873082 раскачивания и фиксирования затухания механических колебаний образца.

Измерительная система из узлов 1-5 помещена в термокриокамеру 6. С помощью электронного блока 7 через узел 5 осуществляется раскачка образца 1, основы 2, и замеряются механические потери в них.

При работе через основу 2 пропускают электрический ток н одновременно с помощью блока 7 и узла 5 возбуждают механические колебания в образце 1 и соединенной с ним основой 2.

Затем убирают раскачивающеЕ напряжение и образец 1 с основой 2 совершают затухающие колебания, которые фиксируются узлом 5 и блоком 7. Ме- 5 ханические потери в колеблющейся системе 1-2 рассчитываются по упрощен ной формуле где tgo"- тангенс угла механическйх потерь; ь - логарифмический декремент1

А — амплитуда начального коО лебания;

As - амплитуда N-ro колебания.

Механические потери замеряют s процессе нагрева образцов и строят зависимость механических потерь от 30 температуры, которая в качестве примера приведена на фнг. 2 для полистирола. По максимуму судят о температуре структурного перехода, в нашем примере о температуре стеклова- 35 ния полистирола.

Применение предлагаемого способа обеспечивает нагрев образцов путем непосредственного контакта между образцом и нагревающим элементом, 4р т.е. теплопередачей, которая более эффективна, чем конвекция и лучеиспускание, используемые в известном способе. При этом в предлагаемом способе обеспечивается более быстрое установление равномерной температуры по всему объему исследуемого образ-. ца, что позволяет уменьшить время прогрева образца, т.е. определить более точно его свойства и снизить длительность эксперимента.

Формула изобретения

1 ° Способ определения температур структурных, переходов.в материалах, в котором при нагреве измеряют зату-. хание механических колебаний в образце, укрепленном на.основе, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью быстрого и точного определения свойств, материал. нагревают, пропуская электрический ток через основу и одновременно измеряют затухание колебаний, по которому судят о температуре структурных переходов.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью исследования электропроводящих материалов, электрический ток пропускают через исследуеиюй материал.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Яновский Ю.Г. Динамические механические методы определения структурных переходов." Заводская лаборатория, т. 32, 196б, Р 8, с ° 953.

2. Малкин А.Я. и др. Методы измерения механических свойств полимеров, М., Химия, 1978, .с. 157160 (прототип) °

87,3082 иг.

60 АУУ ТЮС

Заказ 9020/67

Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул.. Проектная, 4

Составитель В. Гусева

Редактор П. Коссей Техред М.Голинка Еорректор М. Демчик