Способ определения тепловой активности материала

 

I,»,972358

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61 ) 1()ll() it(I(T(.,1ьно(< к;) вт. спид-в« (22) Заявлс но 31.10.80 (21) 3223018, 18- 5 с присоединением заявки Л (23) Приоритст (51) Ч. ),л. () 01 Х 25,!8

Гоеударстееииый комитет

СССР (53) УДК 536 (088.8) Опубликовано 07.11.82. Бюллет tll, X 4! т)о делам изобретений и открытий

Д;)т<) ottX б.) lt k()Belt(tt)t ()и по<))п(я 1 < . 1 1.8 (72) Автор изобретения

1О. Д. Ясин

Научно-исслсдоватсльский институT строит(tilt()t) физики (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ TFHËOBÎÈ ЛКТИВНОс.ТИ

МАТЕРИЛ,г)Л

Изобретение относится к исследова нию материалов с применением тепловых средств, а именно к исследованию теплофизических свойств материалов.

Известен способ измерения теплофизических свойств материала в виде покрытия на подложке, состоящий в импульсном тепловом воздействии на поверхность покрытия и в регистрации изменения температуры поверхности пакета образец-покрытие со стороны, противоположной нагреваемой поверхности (1) .

Недостатком способа является ограничение на максимальную толщину подложки.

Она должна быть достаточно тонкой, чтобы тепловое воздействие проявлялось в области измерения температуры.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ определения тепловой активности материала в виде покрытия на подложке, включающий предварительное определение тепловой активности материала подложки, импульсное тепловое воздействие по одной из плоскостей пакета покрытие-подложка и регистрацию изменения температуры во времени в этой плоскости (2) .

Недостаток способа — ограничение точности вследствие того, что импульсное тепловое воздействие осуществляют по плоскости соединения покрытия и подложки. Это требует внедрения источника тепла и измерителя температуры внутрь пакета, что вызывает искажение тепловой картины, особенно в случае тонкопленочных покрытий.

Цель изобретения — повышение точности

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения тепловой активности материала в виде покрытия на подложке, включающему предварительное определение тепловой активности материала подложки, импульсное тепловое воздействие по одной из плоскостей пакета покрытие-подложка и регистрацию изменения температуры во времени в этой плоскости, пакет покрытие-подложка приводят в тепловой контакт с пластиной из контрольного материала со стороны свободной поверхности покрытия, импульсное тепловое воздействие и регистрацию изменения температуры осуществляют в плоскости контакта, а искомую величину находят из соотношения т.(т) к ьп Л 972358 м

Формула изобретения

Ьп-Ьк

t (i) яхт

q-t(i) bnViL

Составитель В. Вертоградскнй

Техред И. Верес Корректор Ю. Макаренко

Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор С. Юско

Заказ 8062/33 где Ь, b„, b — коэффициенты тепловой активности покрытия, подложки и контрольной пластины соответственно, Вт с 7 м2.К ;

-„— время, отсчитываемое от момента теплового импульса;

q — количество тепла при импульсном тепловом воздействии, Дж.

t — температура в плоскости контакта. 10

Способ осуществляют следующим образом.

Определяют коэффициент тепловой активности материала подложки. Например, собирают пакет из двух пластин — одна плас

15 тина из материала подложки, другая из контрольного материала с известными теплофизпческими свойствами. В плоскости соприкосновения пластин импульсно подводят равномерно распределенное количество тепла, равное q<, Дж м2. Регистрируют изменение 20 температуры во времени в плоскости контакта пластин. Коэффициент тепловой активности подложки определяют по формуле

Собирают пакет подложка-покрытие-плас тина из контрольного материала. Импульсно подводят равномерно распределенное количество тепла q в плоскости контакта 30 покрытия и пластины из контрольного материала. Регистрируют в этой плоскости изменение температуры во времени. Расчет искомой величины производят по формуле (1).

Время ь выбирают исходя из условия реализации полубесконечности в тепловом 35 отношении для подложки и контрольной пластины, а кроме того, из условия

< 0,01 40

УТа где R — толщина покрытия; а — коэффициент температуропроводности покрытия.

Изобретение позволяет определять коэф- 45 фициент тепловой активности покрытия без внедрения между покрытием и подложкой нагревателя и измерителя температуры, что повышает точность.

Способ может найти широкое применение на предприятиях стройиндустрии и в машиностроительной промышленности.

Способ определения тепловой активности материала в виде покрытия на подложке, включающий предварительное определение тепловой активности материала подложки, импульсное тепловое воздействие по одной из плоскостей пакета покрытие-подложка и регистрацию изменения температуры во времени в этой плоскости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, пакет покрытие-подложка приводят в тепловой контакт с пластиной из контрольного материала со стороны свободной поверхности покрытия, импульсное тепловое воздействие и регистрацию изменения температуры осуществляют в плоскости контакта, а искомую величину находят из соотношения где Ь, b„, b„— коэффициенты тепловой активности покрытия, подложки и контрольной пластины соответственно, Вт са м К, 7- — время, отсчитываемое от момента теплового импульса;

q — количество тепла при импульсном тепловом воздействии, Дж/м ;

t — температура в тоскости контакта.

t — температура в плоскости контактаИсточники информации„ принятые во внимание при экспертизе

1. Чистяков В. И. Импульсный метод определения коэффициента теплопроводностт4 покрытий. ТВТ, 1973, т. 11, № 4, с. 832 — 837.

2. Поляков Ю. А. и др. К вопросу определения теплофизических свойств тонкопленочных покрытий и изоляции. ТВТ, 1978, т. 16, № 5, с. 981 — 986.