1
(21)4274096/25-28
(22)01,07.87
(46) 07.08.89.БЮЛ. № 29
(71)Ленинградский государственный. университет
(72)Н.И.Александрова и И.И.Демидова
(53)620.179.4 (088.8)
(56)Заводская лаборатория, 1970, №11, 0,1364.
Авторское свидетельство СССР № 989398, кл. G 01 N 19/04, 1981.
(54)СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДГЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ
(57)Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для определения адгезионной прочности соединений и позволяет повысить точность определения путем учета напряженно-деформированного состояния в процессе изготовления соединения. Одновременно заливают в две одинаковые формы композиции, первая из
которых состоит из связующего и наполнителя, а вторая - из одного связующего. Композиции нагревают в две стадии до температуры отверждения. После первой стадии нагрева композиций удаляют обе формы, прикладывают к композиции из второй формы нагрузку, а на второй стадии нагрева обе композиции просвечивают поляризованным светом, регистрируют интерференционные картины и непрерьшно измеряют двулучепреломление. В процессе нагрева в композициях возникает напряженно-деформированное состояние. По величине двулучепреломления определяют оптическую функцию в композиции из второй формы, а момент и место появления дефекта - в композиции из первой формы. Адгезионную прочность соединения из первой формы находят с учетом величины оптической функции композиции из второй формы, 2 ил.
(Л
Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для определения адгезионной прочности соединений и позволяет повысить точность определения путем учета напряженно-деформированного состояния в процессе изготовления соединения. Одновременно заливают в две одинаковые формы композиции, первая из которых состоит из связующего и наполнителя, а вторая - из одного связующего. Композиции нагревают в две стадии до температуры отверждения. После первой стадии нагрева композиций удаляют обе формы, прикладывают к композиции из второй формы нагрузку, а на второй стадии нагрева обе композиции просвечивают поляризованным светом, регистрируют интерференционные картины и непрерывно измеряют двулучепреломление. В процессе нагрева в композициях возникает напряженно-деформированное состояние. По величине двулучепреломления определяют оптическую функцию в композиции из второй формы, а момент и место появления дефекта - в композиции из первой формы. Адгезионную прочность соединения из первой формы находят с учетом величины оптической функции композиции из второй формы. 2 ил.
Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения адгезионной прочности соединений.
Целью изобретения является повышение точности определения адгезионной прочности соединения путем учета напряженно-деформированного состояния в процессе его изготовления.
На фиг.1 показан график кинетики двулучепреломления испытуемой композиции из связующего с наполнителем; «а фиг.2 - графики для композиции из -связующего с наполнителем композиции из связующего и разности напряжений в композициях.
Способ осуществляется следующим
образом.
В одну форму заливают композицию из связующего и наполнителя, а в другую - одновременно композицию из связующего. Обе композиции нагревают в две стадии до температуры отверждения. После первой стадии нагрева композиций удаляют обе формы. К композиции из второй прикладывают механическую нагрузку и обе композиции подвергают второй стадии
4
СО QD
СО
ОО
31499
нагрева, во время которой их просвечивают поляризованным светом. При этом регистрируют интерференционные картины в композициях и непрерывно измеряют двулучепреломление. Изменение характера (фиг.1) кинетики двулучепреломления связано с возникновением дефекта типа расслоения в КОМПОЗИ1ЩИ из первой формы по гра- нице связующего с наполнителем. Определяют по величине двулучепреломле- ния оптическую функцию в композиции из второй формы, а момент и место появления дефекта - в композиции из первой формы. По величине оптической функции в композиции из второй формы определяют в соответствии с законом Вертгейма разность напряжений (Gf,), возникаюиих в композиции из первой формы:
S cos 2tf - ),
(1)
25
де о - оптическая разность хода; tf - параметр изоклины; С - коэффициент оптической
функции композиции из связующего, а в соответствии с уравнением равновесия для 30 метода фотоупругости
-Q LlJZe.dCTr
dr
О
(2)
где г - расстояние от центра соеди- нения до места измерения
напряжений,
определяют адгезионную прочность Gg , соединения композиции из первой формы.
П р и м е р 1. В форму для заливки диска поместили наполнитель в виде жесткой стальной шайбы (а 3 мм, R 20 мм) и залили эпоксидным связующим (на 100 мас.ч.ЭД-16, 60 мае.ч. МТГЛА, 0,5 мас.ч.ТЭА) Одновременно то же эпоксидное связующее залили во вторую форму, внутренний радиус которой равен 20 мм. Нагрели формы до 60 С за 2 ч выдер- жали при этой температуре 4 ч, а затем обе композиции вынули из форм, композицию из второй формы нагрузили сосредоточенными силами, приложенными по ее диаметру, Р 1,187 кг G УУ Ша. На второй стадии нагрева композиции просвечивали поляризованным светом. В композиции из первой формы интерференционная каQ 5 0
5
0
5
0
З я тина - концентрические окружности. Непрерывно измеряли двулучепреломление, причем в композиции из первой формы в нескольких точках вдоль радиуса, а в композиции из второй ормы - в центре диска. Из графика кинетики двулучепреломления о cos2Lp в композиции из первой формы на границе с наполнителем (фиг.1) видно, что при Т 75 С характер кинетики ; двулучепреломления изменился, что связано с возникновением дефекта типа расслоения по части поверхности контата связующего с наполнителем. Если бы дефект образовался по всей поверхности контакта, то двулучепреломление при Т 75°С было бы равно нулю. Интерференционная картина стала неосесимметричной.
При Т был найден коэффициент оптической чувствительности в композиции из второй формы, который равен С„ 27 X 10 1/МПа, а из вьфажений (1) и (2) нашли адгезионную прочность соединения эпоксидной полимер-сталь, равную G 2,6 МПа.
П р и м е р 2. Композиция была получена аналогично примеру 1, но наполнитель выполнен из аппретированного стекла. После первой стадии отверждения композиция была вынута из формы и далее отверждена при Тц , поскольку химический состав полимера был несколько другим. Кинетику двулучепреломления для точки на границе наполнителя со связующим отображает кривая 1. (фиг.2) Кривая 2 - оптическая функция материала связующего (стекла), определяемая в композиции из второй формы. Так как процесс нагревания монотонный, то для каждого момента времени применяли уравнение (1) для опреде- ния разности напряжений(7,-GTg (кривая 3).Из кривой 3 видно, что максимальная разность напряжения достигается при Т . Разделением напряжений определили радиальное напряжение G, 0,42 МПа. Следовательно, адгезионная прочность соединения при Т больще этого значения GQ GJ, (2);Gg 0,42, поскольку при более высоких температурах радиальные напряжения уменьшаются. Формула изобретения
Способ определения адгезионной прочности соединения, по которому за51
ливают композицию из связующего и на полнителя в форму, нагревают композицию в две стадии до температуры отверждения и определяют адгезионную прочность соединения, о т л и- чающийся тем, что, с целью повьппения точности определения, одновременно заливают композицию из связующего во вторую форму, удаляют обе формы после первой стадии нагрева композиций, прикладьгоают к композиции из второй формы нагрузку, на второй стадии нагрева обе компо6cos2f
rt
991-936
зиции просвечивают поляризованным рветом, регистрируют интерференционные картины и иепрерывно измеряют двулучепреломление, определяют по величине двулучепреломления оптическую функцию в композиции из второй формы, а момент и место появления дефекта -, в композиции из пер- 0 вой формы, а об адгезионной прочности соединения из первой формы судят с учетом величины оптической функции композиции из второй формы.
if COS 2f ЧООО
2000 О
20 60 т
Фа.I
т т Ь
