КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ НА АДГЕЗИОННУЮ ПРОЧНОСТЬ ДИСПЕРСНОНАПОЛНЕННЫХ КОМПОЗИТОВ НА КЛЕЕВОЙ САМОТВЕРДЕЮЩЕЙ ОСНОВЕ Российский патент 2019 года по МПК G01N19/04 

Описание патента на изобретение RU2696065C1

Изобретение относится к области испытаний покрытий, полученных различными способами, и может быть использовано для определения адгезионной прочности композиционных материалов с дисперсным наполнителем и самотвердеющей клеевой основой.

Известен способ определения адгезионной прочности материалов [1] для реализации которого используется металлический цилиндрический стержень с нанесенным покрытием, продавливаемый через матрицу, представляющую собой массив с отверстием, диаметр которого равен диаметру цилиндра. Прочность сцепления покрытия с подложкой оценивается по напряжению сдвига. Недостатками такого технического решения является следующее: формирование покрытия сопряжено с наличием цилиндрической формы, ее креплением на стержне и последующем удалении; необходимость обработки покрытия для исключения смещения осевых линий стержня и покрытия; низкая универсальность и производительность при проведении исследований с широким диапазоном изучаемых параметров и трудности в обеспечении прохождения всей совокупности процессов, присущих явлению адгезии. Отмеченное не позволяет обеспечить качественное проведение испытаний при оптимизации составов клееполимерных дисперснонаполненных композитов по величине адгезионной прочности.

В качестве аналога принято приспособление, используемое в способе [2], которое состоит из матрицы и пуансона. Матрица представляет собой сравнительно массивный цилиндр со ступенчатым отверстием, верхняя часть которого имеет меньший диаметр по сравнению с нижней. В верхней области отверстия осуществляется формирование исследуемого композита. Адгезионная прочность, характеризуемая напряжением сдвига, определяется путем продавливания пуансоном сформированного опытного дисперсного клееполимерного композита. При испытаниях большого количества составов необходимо использовать несколько матриц, что существенно снижает универсальность приспособления и производительность проведения исследований.

Техническим результатом полезной модели является широкая универсальность и повышенная производительность проведения исследований с большим количеством экспериментальных параметров (состав композита, дисперсность наполнителя, материал и состояние поверхности подложки) за один цикл испытаний.

Технический результат достигается за счет того, что приспособление состоит из сменной цилиндрической полой матрицы с опорным буртом, предназначенной для формирования опытного композита, и массивной обоймы, в полость которой устанавливается матрица.

Матрица изготавливается из материала, который выбирается в соответствии с задачами эксперимента и представляет собой полый цилиндр с опорным буртом в верхней части, выполняющим функцию упора, а внутренняя поверхность может иметь различные шероховатость и профиль в зависимости от цели исследования. Диаметр бурта в 1,5 раза больше внешнего диаметра матрицы. Геометрические параметры отверстия (высота и диаметр), определяющие площадь контактирования подложки с композитом, должны обеспечить такой уровень их соприкосновения, который достаточен для максимально возможного учета влияния всех факторов, определяющих адгезионную прочность: состав композита, величина частиц наполнителя, состояние поверхности, материал покрытия. Матрица является сменным элементом, что позволяет проводить исследования в широком диапазоне экспериментальных параметров и обеспечивает высокую универсальность и производительность конструкции. Формирование исследуемого состава во внутренней полости матрицы не вызывает серьезных затруднений технического и технологического порядка.

Обойма представляет собой массивный цилиндр, диаметр внутренней полости, которого равен диаметру матрицы с учетом допуска.

В соединении «внешняя поверхность матрицы-внутренняя поверхность обоймы» необходима переходная посадка Н7/k6, которая позволяет без затруднений приводить сборку и разборку конструкции. Шероховатость сопрягаемых поверхностей - Ra1,6.

Указанная совокупность существенных признаков обеспечивает у заявленного приспособления признаки, отличные от прототипа, а именно: оно состоит из двух конструктивных элементов - матрицы и обоймы; матрица является сменным элементом и устанавливается во внутренней полости обоймы; матрица имеет в верхней части опорный бурт диаметром в 1,5 раза больше ее внешнего диаметра; площадь отверстия матрицы обеспечивает необходимый уровень контактирования опытного композита и подложки для прохождения всех процессов, определяющих адгезионную прочность; наличие переходной посадки в соединении «матрица-обойма» Н7/k6 и шероховатости их поверхностей Ra1,6.

Таким образом, заявленные признаки полезной модели соответствуют критерию «новизна».

Оценка адгезионной прочности проводится аналогично аналогу и прототипу по напряжению сдвига.

На фигуре 1 показана матрица с опорным буртом 1 и полостью для формирования опытного композита 2.

На фигуре 2 показана обойма.

На фигуре 3 показана схема проведения испытаний с приспособление в сборе: 1 - матрица; 2 - обойма; 3 - шток (пуансон); 4 - опытный композит; Р - сдвигающая нагрузка.

Применение предлагаемого приспособления позволило за один цикл испытаний одновременно исследовать влияние на адгезионную прочность следующих параметров - 5 составов с различными концентрациями компонентов и дисперсностью наполнителя в 4-х вариантах при наличии контактных поверхностей с 4-мя шероховатостями и 4-мя профилями.

Источники информации

1. Хасуи А., Моригаки О. Наплавка и напыление / Пер. с яп. X12 В.Н. Попова; Под ред. B.C. Степина, Н.Г. Шестеркина. - М.: Машиностроение. 1985.- 240 с., с ил.

2. Пат. 2617128 Российской федерации. Способ определения адгезионной прочности клееполимерных дисперсных композитов с металлической подложкой / A.M. Михальченков, В.Ф. Комогорцев, Ю.И. Филин, М.А. Михальченкова; опубл. в 2017 г. Бюл. №12.

Похожие патенты RU2696065C1

название год авторы номер документа
ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДГЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ КЛЕЕПОЛИМЕРНЫХ ДИСПЕРСНЫХ САМОТВЕРДЕЮЩИХ КОМПОЗИТОВ 2018
  • Михальченков Александр Михайлович
  • Михальченкова Марина Александровна
  • Козарез Ирина Владимировна
RU2696063C1
СПОСОБ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ НА АДГЕЗИОННУЮ ПРОЧНОСТЬ КЛЕЕПОЛИМЕРНЫХ ДИСПЕРСНО-АРМИРОВАННЫХ КОМПОЗИТОВ 2019
  • Михальченков Александр Михайлович
  • Дьяченко Антон Вячеславович
  • Михальченкова Марина Александровна
RU2723965C1
Способ определения адгезионной прочности клееполимерных дисперсных композитов с металлической подложкой 2015
  • Михальченков Александр Михайлович
  • Комогорцев Владимир Филиппович
  • Филин Юрий Игоревич
  • Михальченкова Марина Александровна
RU2617128C2
СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ УСКОРЕННЫХ СРАВНИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ПОЛИМЕРНЫХ САМОТВЕРДЕЮЩИХ ДИСПЕРСНО-УПРОЧНЕННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ИЗНАШИВАНИЕ В НЕ ЖЕСТКО ЗАКРЕПЛЕННОМ АБРАЗИВЕ 2016
  • Михальченков Александр Михайлович
  • Климова Яна Юрьевна
  • Ториков Владимир Ефимович
RU2650047C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДГЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ОСНОВОЙ 2018
  • Шевченко Александр Алексеевич
  • Калин Михаил Александрович
  • Пирожков Виталий Анатольевич
  • Дашкова Ольга Николаевна
RU2682109C1
ИЗНОСОСТОЙКИЙ ПЛУЖНЫЙ ЛЕМЕХ 2019
  • Михальченков Александр Михайлович
  • Гуцан Александр Александрович
  • Феськов Сергей Александрович
  • Козарез Маргарита Владимировна
  • Дьяченко Антон Вячеславович
RU2695867C1
СТРЕЛЬЧАТАЯ ЛАПА КУЛЬТИВАТОРА ДЛЯ ВЫСЕВА СЕМЯН 2017
  • Михальченков Александр Михайлович
  • Тюрева Анна Анатольевна
  • Феськов Сергей Александрович
  • Анищенко Андрей Владимирович
RU2652839C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНИТЕЛЬНЫХ УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ С РАЗЛИЧНЫМИ СВОЙСТВАМИ НА СТОЙКОСТЬ К АБРАЗИВНОМУ ИЗНАШИВАНИЮ В НЕ ЖЕСТКО ЗАКРЕПЛЕННОМ АБРАЗИВЕ 2017
  • Михальченков Александр Михайлович
  • Дьяченко Антон Вячеславович
  • Михальченкова Марина Александровна
  • Ермакова Татьяна Александровна
RU2672791C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДГЕЗИОННОЙ И КОГЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ОБРАЗЦАХ 2010
  • Мчедлов Сурен Георгиевич
RU2456577C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДГЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ ТЕПЛОЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА СДВИГ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2013
  • Бычков Николай Григорьевич
  • Першин Алексей Викторович
  • Хамидуллин Артём Шамилевич
  • Ножницкий Юрий Александрович
RU2548378C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 696 065 C1

Реферат патента 2019 года КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ НА АДГЕЗИОННУЮ ПРОЧНОСТЬ ДИСПЕРСНОНАПОЛНЕННЫХ КОМПОЗИТОВ НА КЛЕЕВОЙ САМОТВЕРДЕЮЩЕЙ ОСНОВЕ

Изобретение относится к области испытаний покрытий, полученных различными способами, и может быть использовано для определения адгезионной прочности композиционных материалов с дисперсным наполнителем и самотвердеющей клеевой основой. Конструкция состоит из массивной обоймы, представляющей собой массивный цилиндр, диаметр внутренней полости которого равен диаметру матрицы с учетом допуска, во внутреннюю полость которого устанавливается сменная матрица, представляющая собой полый цилиндр с опорным буртом в верхней части, выполняющим функцию упора, причем внутренняя полость матрицы предназначена для формирования опытного композита. Технический результат: широкая универсальность и повышенная производительность проведения исследований с большим количеством экспериментальных параметров (состав композита, дисперсность наполнителя, материал и состояние поверхности подложки) за один цикл испытаний. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 696 065 C1

Конструкция для проведения испытаний на адгезионную прочность дисперснонаполненных композитов на клеевой самотвердеющей основе, отличающаяся тем, что состоит из массивной обоймы, представляющей собой массивный цилиндр, диаметр внутренней полости которого равен диаметру матрицы с учетом допуска, во внутреннюю полость которого устанавливается сменная матрица, представляющая собой полый цилиндр с опорным буртом в верхней части, выполняющим функцию упора, причем внутренняя полость матрицы предназначена для формирования опытного композита.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2696065C1

СПОСОБ ОЦЕНКИ АДГЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ ПОРОШКОВЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ СО СТАЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ 2014
  • Москвитин Геннадий Викторович
  • Архипов Владимир Евгеньевич
  • Лондарский Анатолий Федорович
  • Мельшанов Аскольд Филлипович
  • Пугачев Максим Сергеевич
RU2571308C1
Способ определения адгезионной прочности клееполимерных дисперсных композитов с металлической подложкой 2015
  • Михальченков Александр Михайлович
  • Комогорцев Владимир Филиппович
  • Филин Юрий Игоревич
  • Михальченкова Марина Александровна
RU2617128C2
Устройство для определения адгезионной прочности покрытий 1989
  • Савинков Александр Ильич
  • Шкуратов Валерий Яковлевич
  • Орехов Иван Васильевич
  • Качалов Николай Парфилович
SU1727039A1
US 4586371 A1, 06.05.1986.

RU 2 696 065 C1

Авторы

Михальченков Александр Михайлович

Комогорцев Владимир Филиппович

Филин Юрий Игоревич

Милехина Наталья Витальевна

Киселева Лариса Сергеевна

Даты

2019-07-30Публикация

2018-07-13Подача