Способ испытания стержневых образцов с круглым поперечным сечением из огнеупорных материалов на термостойкость Советский патент 1987 года по МПК G01N3/60 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении термостойкости огнеупорных материалов.

Цепь изобретения - повышение точности результатов испытаний путем одновременного нагрева одного торца и охлаждения дру- гого, а также создания установившегося температурного поля по длине образца.

Способ испытания стержневых образцов с круглым попер ечным сечением из огнеупорных материалов на термостойкость осуществляют следующим образом.

Предварительно сформированные из по- рощков, например, АЬОз , A1N или TiN брикеты спекают и готовят стержневые образцы с круглым и переменным по длине поперечным сечением, например, конусообразной формы, шлифуют наружную поверхность образцов для придания ей одинаковой формы и размеров. Устанавливают образцы одним торцом на водоохлаждаемую подставку и нагревают другой торец, например, с использованием вольфрамового нагревателя. Измеряют температуру образца в двух разноудаленных от нагреваемого торца точках, при этом для измерения температуры целесообразно использовать термопары.

При установившемся аксиальном температурном поле в стержневых образцах постоянного по длине сечения и при его нагреве с одного торца термические напряжения в теле образца отсутствуют вследствие линейного градиента температуры по длине образца, а показатель термостойкости материала определяет по сп ециальной методике расчета, учитывающей термомеханические и теплофизические свойства материала, что вносит дополнительную погрешность.

Выполнение образца с переменным сечением по его длине и охлаждение его с другого торца позволяет при установившемся температурном поле по длине образца и при меньшей длине образца увеличить градиент температуры, при этом градиент температуры по длине образца нелинейный, что создает в теле образца поле напряжений.

Использование установившегося или близкого к установившемуся (т. е. медленно изменяющегося во времени) температурного поля по длине образца при нелинейном гра-, диенте температуры позволяет повысить точность измерения температуры в образце вследствие уменьшения инерционных эффектов в первичных датчиках температуры (термопарах) и уменьшить степень влияния погрешности фиксации момента разрушения образца.

При этом место расположения точек измерения температуры и соответственно расстояние между ними, форму и размеры образца сохраняют постоянными. При постоянстве геометрических параметров образца разрушающий температурный перепад или

разрушающая величина теплового потока может быть определена по разности измерений температуры в двух точках образца, так как напряжения в теле образца могут быть выражены через простые функции типа

15

а Л ДГ,

0

где АГ-разность измерения температуры

в двух точках образцов; А-коэффициент, зависящий от геометрических размеров образца и его термомехнических свойств (например, модуль Юнга, коэффициент Пуанссона, коэффициент линейного расщирения). Увеличивая интенсивность суммарного 5 теплового потока, доводят образец до разрушения и определяют коэффициент термостойкости материала по величине разности измерения температур в двух точках в момент разрушения образца. у налогичным образом проводят испытания с другими об- 0 разцами.

Формула изобретения

Способ испытания стержневых образцов с круглым поперечным сечением из огнеупорных материалов на термостойкость, заключающийся в том, что образец нагревают с одного торца и создают аксиальное температурное поле, увеличивают нагрев до разрушения образца и по величине перепада 0 температур в точках образца,, разноудаленных от указанного торца, в момент разрушения судят о его термостойкости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при испытании образца с переменными сечениями по его длине, одновременно с нагревом его охлаждают с другого торца, а интенсивность суммарного теплового потока устанавливают из условия обеспечения заданного температурного поля по длине образца.

Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является повышение точности путем создания в образце дополнительных напряжений за счет одновременного нагрева одного его конца и охлаждения другого. Путем спекания брикетов из порошка различных материалов формируют образцы переменного сечения по длине, например конусообразные с постоянными геометрическими параметрами. Устанавливают образец большим торцом на охдаждае- мую подставку и одновременно с этим нагревают противоположный торец. Устанавливают интенсивность суммарного теплового потока таким образом, чтобы получить заданное температурное поле по длине образца например установившееся. Проводят измерение температуры в двух точках образца, разноудаленных от нагреваемого торца. Увеличивают интенсивность суммарного теплового потока до разрушения образца и по величине разности измерений температуры в двух точках образца в момент разрушения определяют коэффициент термостойкости материала. § (Л ю 00 ел оо СП