Способ получения реперов Советский патент 1989 года по МПК C03B23/00 

1

Изобретение относится к способам получения приборов для анализа материалов путем определения их плотности и может быть использовано при изучении вещественного состава минерального сырья, горных пород, а также синтетических материалов.

Цель изобретения - снижение трудоемкости процесса.

Способ -реализуют следующим обра- зом.

Составляют пару образцов, из заготовок стекла с заданной разностью плотностей. При этом заготовки берут из одного стекла, одну заготовку нагревают до температуры Т, соответствующей вязкости стекла 10 - П, выдерживают при этой тем3U5833

пературе до полной стабилизации структурного стекла, затем заготовку охлаждают до комнатной температуры со скоростью 3-40 град/мин и измеряют плотность р, , вторую заготовку нагревают до температуры 1, которую вычисляют по формуле

Т, Т,

up/р.

3 ( 1-Е р/А ) йо

заданная разность плотнос- „/3

тей пары заготовок, г/см ;

плотность первой заготовки, /315

температура, до которой нагревают соответственно

первую и вторзто заготовки, с;

iu

oLf ч1-а разность коэффициентов линейного теплового распшре- ния соответственно выше и ниже интервала стеклования, вьщерживают при ней до полной стабилизации структуры стекла, а затем охлаждают до комнатной температуры со скоростью охлаждения первой заготовки.

Пример, Пару реперов изготавливают следующим образом. Из оптичест- кого стекла марки БФ1 (плотность 2,67 г/см ) берут две заготовки. Первую заготовку нагревают до Т, 513,5 С, вязкость стекла при зтой температуре равна 10 П, вьщержива

ют в течение времени t, 10 /10 « 40 мин. Затем охлаждают до комнатной температуры,со скоростью 3 град/мин. Измеряют плотность, она равна 2,6609 г/см . Вторую заготовку нагревают до

Т J-/

Up/ р,

Ч 3(, ),йоб

508,3 С, .

где лл 0,001,uoi. (xie-oi 3,9 ИО-°- 7, - 24,3-10- . Фак-. тически Tj, равняется 509°С, вязкость при этой температуре 10 П. Заго- товку вьщерживают при Т в течение

.0

70 мин и охлаждают со скоростью 3 град/мин до комнатной температуры. Плотность второй заго- товки равна 2,6618 г/см .

Интервалы вязкости и скорости охлаждения обосновываются следующим образом.

0

5

0

35

0

I4

При изменении температуры стекло- образующего расплава его структура меняется. Для каждой температуры характерна своя равновесная структура. Любое свойство расплава определяется его структурой. Чем ниже температура, .тем больше время достижения расплавом структуры, соответствующей данной температуре, т.е. время стабилизации структуры. Если мгновенно охладить до комнатной температуры стабилизированный при какой- то температуре Т, стеклообразующий расплав, то мы получим стекло. Свойства стекла определяются структурой расплав а, мгнов енным охлаждениемкоторого получено стекло. Если мгновенно охладить расплав 5 стабилизированный при другой температуре Т, то получим стекло, свойства которого от ичаются от свойств первого стекла. Разница в структуре расплавов, охлаждением которых получены данные стекла, в свою очередь определяется разницей температур Т, и Т. Однако реально мгновенное охлаждение невозможно. Наиболее доступно охлаждение со скоростью 3-40 град/мин. При охлаждении стабилизированного расплава с указанной скоростью структура полученного стекла отличается от структуры расплава, это отличие уменьшается при уменьшении температуры стабилизации расплава, т.е. при увеличении времени стабилизации.

Время стабилизации определяется вязкостью расплава. Чем ниже темпера- TypajTeM выше вязкость,тем больше время стабилизации.Из теории стекло-.

вания следует,

что

при

охлаж5

g

дении со скоростью 3-40 град/мин расплавов, стабилизированных при температурах, соответствующих вязкости 10 П и выше, структура полученного стекла практически будет отличаться от структуры расплава, поэтому свойства такого стекла могут легко регулироваться изменением температуры стабилизации расплава при вяз- костях, больших Ю П. Время стабилизации при вязкости, составляет примерно 1 ч, а при вязкости 10 примерно 9 ч, поэтому оптимально проводить температурные вьщержки стекол при температурах, соответст. , ,3.5вующих интервалу вязкости 10 1Й S

10 П, чтобы можно было уложиться в рабочий день.

Результаты испытаний предлагаемого способа приведены в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить в течение рабочего дня пару калиброванных стеклянных реперов с заданной малой разностью плотностей, причем количество одинаковых пар реперов, которые можно получить за один день, ограничено лишь размерами печи, в которой проводят тепловую обработку.

Формула изобретения

Способ получения реперов для измерения плотности Ж1здкости путем составления пары образцов из заготовок стекла с заданной разностью плотностей, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса, заготовки берут из одного стекла, одну заготовку нагревают до температуры Т, , соответствующей вязкости стекла - 10 П, вьщерживают при этой температуре до

полной стабилизации структуры стекла, яатем заготовку охлаждают до комнатной температуры со скоростью 3-40 град/мин и измеряют плотность р, , BTopiTo заготовку нагревают до температуры Tj, которую вычисляют по формуле

т /.

з(1-Гр7рГ)йс

5

0

5

где UP - заданная разность плотностей пары заготовок, г/см ; р, - плотность первой заготовки,

г/см.; Tj.Tj 5 емпература, до которой

нагревают соответственно, и вторую заготовки, С;

Л «1 - разность коэффициентов лиг нейного теплового расширения соответственно выше и ниже интервала стеклования, выдерживают при ней до полной стабилизации структуры стекла, а затем охлаждают до комнатной температуры со скоростью охлаждения первой заготовки.

Изобретение относится к способам получения приборов для анализа материалов путем определения их плотности и может быть использовано при изучении вещественного состава минерального сырья, горных пород, а также синтетических материалов. Цель изобретения - снижение трудоемкости процесса. Способ получения реперов для измерения плотности жидкости осуществляют путем составления пары образцов из заготовок стекла с заданной раз- ностью плотностей. Заготовки берут из одного стекла, одну заготовку нагревают до температуры Т, , соответствующей вязкости стекла 10 - П, вьщер «ивают при этой темпет ратуре до полной стабилизации структуры стекла, затем заготовку охлаждают до комнатной температуры со скоростью 3-40 град/мин и измеряют плотность О,. Вторую заготовку нагревают до температуры Т, которую вычисляют по формуле Т-г Т,- й/Э /р,/3(1- -Др/р, )uei, где Др- заданная разность плотностей пары заготовок, г/см ; р, - плотность первой заготовки, г/см ; Т ,Т - температура, до которой нагревают соответственно первую и вторую заготовки. С; ti е g ность коэффициентов линейного теплового расширения, соответственно выше и ниже интервала стеклования, выдерживают при ней до полной стабилизации структуры стекла, а затем охлаждают до комнатной температуры со скоростью охлаждения первой заготовки. 1 таб.л. с: сл 00 00 со

0.5 3

20

40

100

20

20

20

20

20

20

10

4

4

4

0,5

1

4

10

20