Способ испытания на растрескивание герметизирующего полимерного материала

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (11949444 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.02.80 (21) 2878485/18-25 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 070882. Бюллетень М29

Дата опубликования описания 07.08.82

Р М К з

G 01 N 25/00

Государственный комитет

СССР. оо делам изобретений и открытий (53) УДК 542.65 (088. 81 (72) Авторы изобретения

Э.А.Мийлен и A.Ô.Hèêoëàåâè÷ й;,) .п (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ HA РАСТРЕСКИВАНИЕ

ГЕРМЕТИЗИРУЮЦЕГО ПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области испытания полимерных материалов тепловыми средствами и может быть использовано для испытаний изделий радио- и электроприборостроения, герметизированных полимерными материалами.

Известен способ испытания герметизированных изделий на растрескивание, носящий название "теплового удара". По этому способу изделие подвергают поочередно нагреву и резкому охлаждению (например, в диапазоне температур +60...-60ОC) . Такие термоциклы повторяют до появления первой трецины, которую обнаруживают визуально после очередного охлаждения. Количество термоциклов, которое выдержало изделие, является критерием стойкости к растрескиванию 1 11 .

Однако этот способ не позволяет определить температуру, при которой произошло растрескивание герметизируюцего материала. Кроме того, резкие перепады температур в изделии нарушают картину внутренних напряжений и приводят к развитию трещин, не образующихся в нормальных условиях, т.е. условия испытаний нарушают реальные условия эксплуатации.

Известен также способ испытания на растрескивание герметиэируюцего полимерного материала, заключающийся в заливке объекта жидким полимерным материалом, выдержке до затвердевания, охлаждении с материалом и фиксации температуры образования трещин. Для этого используют свойство полид1ериого материала при растрескиваиии издавать звуковой сигнал. Для обнаружения момента растрескивания полимерного материала рядом с изделием в холодильную камеру устанавливают микрофон или наклеивают на,иэделие пьезодатчик. Микрофон или пьезодатчик соединен через усилитель с самопишуцим прибором. При охлаждении иэделия ведут непрерывную запись звуковых сигналов. В момент растрески20 вания полимерного материала, ленте самописца появится всплеск (2J .

Однако надежность обнаружения момента растрескивания по этому спо25 собу мала, так как не все полимерные материалы растрескиваются с громким звуком, некоторые трецины появляются беззвучно, В то же время, посторонние шумы могут вызвать ложное

30 срабатывание приборов.

949444

Температура раст.рескивания, определенная с помоо щью микрофона, С

Визуальный контроль наличия трещин после испытаний

Номер иэделия

Марка компаунда

ЭЗК-10 1

-100

Нет

Нет сигнала

-120

-125

»»60

Есть

Есть

Есть

Есть

Есть

Есть

Есть

-90

-20

-140

ЭЗК-31 2

Нет сигнала

-135

-105

-60

Нет сигнала

КТ-102 2

-100

-105

Нет сигнала

Есть

Цель изобретения - повышение надежности обнаружения растрескивания

:герметизирующего материала и расширение диапазона испытуемых материа лов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно известному способу испытания на растрескивание герметизирующего полимерного материала, который заключается s заливке объекта жидким полимерным герметизирующим материалом, выдержке до эатвердевания, охлаждении объекта с материалом при непрерывной фиксации температуры образования трещин по возникновению физического эффекта, сопровождающего растрескивание, перед заливкой на объект по всему объему наматывают провод, включенный в электрическую цепь, .и фиксацию температуры растрескивания проводят по нарушению целостности провода материала.

Обрыв провода регистрируется самописцем. Надежность обнаружения растрескивания повышена, так как обрыв залитого провода без растрескивания герметизирующего материала . практически невозможен, а возможность появления трещины, минующий провод, устраняется сколь угодно час ой сеткой намотанного в разных направлениях провода.

На чертеже изображено типовое иэделие, на котором реализован предлагаемый способ.

Для реализации предлагаемого способа необходимо изделие 1 (цилиндрический стержень — диаметр 20 мм, высота 4 мм, сталь), герметиэирующий материал 2, провод 3 (констант, диаметр 30 мкм), выводы 4.

Проводилось испытание на растрескивание герметизирующего материала, представляющего собой эпоксидные

Температура растрескивания, определенная предлагаемым способом, С

40 компаунды марок ЭЗК-10, ЭЗК-31

KT-102. Иэделие имело форму цилиндрического сердечника диаметром 20 мм, высотой 40 мм, материал — сталь

Ст.3. Толщина слоя компаунда вокруг сердечника - 3 мм. Константановый провод диаметром 30 мкм наматывался до заливки 4 витками вокруг оси сердечника и 3 витками вдоль оси. Витки равномерно охватывают сердечник образуя сетку. Концы провода припаяны к выводам, Электрическое сопротивление провода составляет 780-800 Ом.

После заливки и отверждения.материала к выводам электрической цепи подключался индикатор тока, например многоточечный самописец КСМ-4, а изделие помещается в холодильную камеру АХЮ-2, работающую на жидком азоте, На свободную клемму самописца подключается электрический термометр сопротивления ТСП, регистрирующий температуру в холодильной камере.

Таким образом, на ленте самописца синхронно записывается температура в холодильной камере и сигнал, свидетельствующий о растрескивании компаунда. Температура в холодильной

3 камере понижается со скоростью

15 /ч. Замораживание ведут до растрескивания компаунда или до достижения предельной температуры холоо дильной камеры (обычно -150...-160 С), Сравнительные данные получены с помощью микрофона типа МД-47, помеценного рядом с иэделиями в холодильной камере. Микрофон через усилитель подключен к осциллографу НО 41 у4.2.

Таким образом, были получены одновременно сигналы о растрескивании иэделий предлагаемым способом и известным. Сравнительные данные по определению температуры растрескивания, определенные предлагаемым способом и с помощью микрофона, приведены в аблице.

949444

Формула изобретения

Составитель Г.Винокурова

Техред A. Бабинец Корректор В. Бутяга

Редактор H.Äæóãàí

Заказ 5734/29 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ 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

Как видно из таблицы, определение температуры растрескивания по предлагаемому способу дает более надежные результаты, о чем можно судить и по раэбросу экспериментальных данных, и по отсутствию ложных сигналов. 5

Йспользование предлагаемого спосо.— ба испытания на растрескивание герметизирующих материалов позволяет осуществить простой, надежный, количественный контроль за склонностью 10 этих материалов к растрескиванию.

Это дает возможность проводить контроль качества герметиэирующих материалов в производственных условиях и .в технологических лабораториях, что должно поднять качество изделий, герметизированных этими материалами.

Оперативный контроль за склонностью к растрескиванию герметизирующих материалов особенно важен ввиду большого разброса физико-механичесI ких характеристик исходных смол, применяющихся для приготовления герметизирующих материалов, а также ввиду того, что растрескивание герметиэированных изделий существенно снижает выход готовой продукции.

Способ испытания на растрескивание герметизирующего полимерного материала, заключающийся в. заливке объекта жидким полимерным герметиэирующим материалом, выдержке до за" твердевания, охлажении с замером температуры и фиксации температуры образования трещин, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения диапазона испытуемых материалов, перед заливкой на объект по всему объему наматывают провод, включенный в электрическую цепь, а фиксацию температуры образования трещин проводят по нарушению целостности провода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Черняк К.Н. Эпоксидные компаунды и их применение. Л., "Судостроение", 1967, с. 35-3б.

2. Шалыгин В.Н. Проблемы охлаждения стеклопластиковых оболочек.

Сб. "Полимерные материалы в машиностроении". Перый, иэд-во ППИ, 1973, с. 143 (прототип).