Способ определения термостойкости материалов Советский патент 1985 года по МПК G01N29/00 

Изобретение относится к области контроля качества материалов ультр звуковым методом и может быть испол зовано для оценки термостойкости о неупоров, строительных материалов и горных пород. Известен способ оценки термосто кости, основанный на фиксации коли чества нормированных теплосмен, которые вьдерживает материал до по явления видимых трещин или до разрушения с потерей первоначальной массы . Р1едостатками данного способа явл ются большая его трудоемкость, а .также низкая достоверность, так как фиксируются только поверхностные тр щины и не учитываются структурные изменения в объеме материала. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения термостойкости материалов, основанный на измерении скорости ультразвука в образце материала, подвергнутом термическому воздействию С ЗНедостатком известного способа является то, что измерение скорости ультразвука в образце материала производится на рабочем и эталонном образцах, что снижает достоверность и усложняет определение термостойкости материала. Целью изобретения является повышение достоверности и упрощение определения термостойкости. Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения термостойкости материалов, основанному на измерении скорости ультразвука в образце материала, подвергнутом термическому воздействию, образец подвергают гидростатическому сжатию, измеряют в процессе гидростатического сжатия скорость ультразвука или частоту ультразвукового импульса в образце, а термостойкость К определяют по форму о/ ст , где с и f о - соответственно скорость ультразвука и частота ультразвукового импульса при гид ростатическом давлени равном нулю; Cj и fjjT- - скорость ультразвука и частота ультразвукового импульса при гидростатическом давлении, соответствующем полному закрытию микротрещин в образце. В основе предлагаемого способа лежит зависимость параметров ультразвуковых колебаний от структурных характеристик исследуемого материала. В процессе термического воздействия происходит изменение структуры исследуемых материалов. Наиболее характерным является трещинообразование, интенсивность которого тесно связана с параметрами термического воздействия. При приложении гидростатического давления возникшие трещины начинают закрываться, причем при некотором значении давления Р Р трещины в материале практически полностью закрываются и материал приобретает акустические характеристики, близкие к первоначальным на исходном нетрещиноватом образце, а при дальнейшем увеличении гидростатического .давления остаются постоянными, т.е. стабилизируются. На фиг. 1 представлена зависимость относительной частоты ультразвукового импульса от величины гидростатического давления Р для магнезитовой керамики; на фиг. 2 - зависимость скорости С ультразвука в .образце магнезитовой керамики от величины гидростатического давленияfi Способ осуществляется следующим образом. Образец исследуемого материала, подвергнутый термическому воздействию, испытьшают в условиях гидростатического сжатия. В процессе испытаний измеряют скорость С распространения ультразвука в образце или частоту ультразвукового импульса. Частоту первого периода ультразвукового импульса определяют по формуле f 1/Т , где Т- длительность импульса. Строят зависимость скорости ультразвука или частоты от гидростатического давления Р. В качестве меры термостойкости К берут отношение K fo/€cT. или K CO/CCT где и Сд - частота ультразвукового импульса и скорость распространения ультразвука при начальном гидроста- ;

тическом давлении Р 0, f. и

частота ультразвукового импульса и скорость распространения ультразвука на участке стабилизации (Р Р зависимости измеряемой характеристи ки от гидростатического давления.

В случае необходимости с помощью заранее составленных тарировочных графиков можно от меры термостойкости к перейти к числу нормированных теплосмен, которыми по ГОСТу определяется термостойкость материалов.

Таким образом, изобретение позволяет повысить достоверность и упростить определение термостойкости материалов за счет проведения испытаний без эталонного образца.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМОСТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛОВ, основанный на измерении скорости ультразвука в образце материала, подвергнутом термическому воздействию, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и упрощения определения термостойкости, образец подвергают гидростатическому сжатию, измеряют в процессе гидростатического сжатия скорость ультразвука или частоту ультразвукового импульса в образце, а термостойкость К определяют по формуле fo/f или /CCT , о/-ст где Ср и f соответственно скорость ультразвука и частота ультразвукового импульса при гидростатическом давлении, равном нулю; С и S скорость ультразвука и ст ст частота ультразвукового ko импульса при гидростатическом давлении, соответствующем полному закрытию микротрещин в образце.

6000

то

шо

20

Фиъ.2