Способ определения температуры стеклования Советский патент 1987 года по МПК G01N25/04 

Изобретение относится к испытателной технике и может быть лспользова- но для определения температуры стеклования полимерных и композиционных материалов.

Цель изобретения - повышение точности определения температуры стеклования за счет обеспечения потери об- зазцом продольной устойчивости при достижении температуры стеклования.

На чертеже изображен график зависимости теплового удлинения uE образца от температуры Т.

Способ определения температуры стеклования состоит в следующем.

Испытуемьй стержневой образец помещают в нагревательную камеру, нагружают постояннь1м усилием сжатия, величину которого определяют по формуле

р «Р

Vгде Е - модуль упругости материала в высокоэластическ ом состоя НИИ, МПа, I - минимальный осевой момент

инерции сечения образца, M J f - длина образца, м.

При этом заранее определяют величину модуля упругости вещества в высокоэластическом состоянии, т.е. в области температур, превьшаюп их температуру стеклования, где величина модуля упругости остается постоянной и не зависит от температуры. Деформация сжатия, которой подвергается образец при приложении нагрузки Р

КР

на

несколько порядков ниже теплового удлинения, что позволяет пренебречь этой деформацией,

Величина Р рвыбирается из условия, чтобы образец терял продольную устойчивость при уменьшении модуля упру- гости до значения, соответствующего температуре стеклования материала.

Производят нагрев и измеряют тепловое удлинение д.Р f(T) образца при гшавнонарастающей температуре. При достижении температуры Т стеклования материал переходит в высокоэластическое состояние его статический модуль упругости понижается до такой величины, при которой происхо- дит нарушение продольной устойчивости образца под действием сжимающей нагрузки. Точка потери устойчивости четко фиксируется по диагр амме ь

f(T) как точка прекращения или уменьшения удлинения при продолжающемся нарастании температуры (кривая 2). Этой точке соответствует температура Т j, стеклования.

Есш1 нагружать образец усилием Р„ Р(,р , то потеря продольной устойчивости образца происходит до достижения температуры Т, стеклования (кривая 1),

При отсутствии нагрузки потеря продольной устойчивости образца происходит при температуре, значительно превышающей температуру Т,, стеклования (кривая 3).

Пример . Образец связующего т термореактивной злектроизоляции типа слюдотерм в виде прямоугольного стержня, имеющего размеры 2x20x300 мм, помещают вертикально в нагревательную камеру, в которой нагревают образец со скоростью 2° С/мин. Измерение перемещения образца при его нагреве производится с помощью механотрона, на стержень которого, воспринимающий удлинение образца, подвешивают груз, определяемый по формуле

Р.Р

ЭГ Е

F

0,64 Н,

35

40

где I

Е Е

миниЬЬ- Oj:02 0jL002 Т2 12 мальный момент инерции сечения образца, 0,30 м - длина образца , 400 МПа - модуль упругости изоляции слюдотерм при , превышающей ориентировочную температуру стеклования на 30-4О°С.

Передача усилия, развиваемого тепловым удпинением образца, осуществляется посредством кварцевой жесткости тяги на механотрон 6М 5С, Запись кривой 4 f(Т) производится потенциометром ПСД-021. По достижении температуры Т, стеклования происходит потеря образцом продольной устойчивости с резким изломом кривой зависимости ДЕ f(T).

Формула изобретения

Способ определения температуры стеклования материала, по которому непрерывно повьгаают температуру образца испытуемого материала до его перехода в высокоэластическое состояние и измеряют зависимость теплового удлинения образца от температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения образец нагружают постоянным усилием Р сжатия, величину которого, определяют по формуле

Р

где Е - модуль упругости материала в высокоэластическом состоянии;I - минимальный осевой момент

инерции сечения образца; f - длина образца, .

а за температуру стеклования принимают температуру образца в момент потери им продольной устойчивости, который соответствует точке прекращения или уменьшения его теплового удлинения.

&t,

fin

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при исследовании полимерных: и композиционных материалов. Цель изобретения - повышение точности определения температуры стеклования за счет обеспечения потери образцом продольной устойчивости при достижении температуры стеклования. Образец помещают в нагревательную камеру и нагружают постоянным сжимающим усилием Рцр (K2El)/E2, где Е - модуль упругости материала в высокоэластическом состоянии; I - минимальньш осевой момент инерции сечения образца , f - длина образца. Эта формула выведена из условия, чтобы образец терял продольную устойчивость при уменьшении модуля упругости до значения, соответствующего температуре стеклования (Т) материала. Нагревают образец при плавно нарастающей температуре и измеряют зависимость л f(T) теплового удлинения от температуры. При достижении температуры стеклования материал переходит в высокоэластическое состояние и его модуль упругости понижается до такой величины, при которой нарушается продольная устойчивость образца под действием сжимающей нагрузки. Точка потери устойчивости четко фиксируется на диаграмме Jif f(T) как точка прекращения или уменьшения удлинения при продолжающемся нарастании температуры. 1 ил. сл 1C со СП СО о с