Способ исследования микропористости кусковых материалов Советский патент 1990 года по МПК G01N15/08 

Изобретение относится к измерению количества и размеров открытых пор и может быть использовано в черной и цветной металлургии для исследований распределения по размерам пор кусковых материалов.

. Целью изобретения является повышение точности и упрощение проведения исследований.

На чертеже представлена схема устройства, используемого для реализации предлагаемого способа.

Устройство состоит из колбы 1 с патрубком 2, на котором нанесена мерная метка 3. Колба плотно закрываг ется пробкой 4, через которую введена трубка 5, соединенная с емкостью 6 через вентиль 7.

Способ осуществляется следующим образом.

У исследуемого материала, например окатьшей, известными методами определяют истинную и каяч-ущу1ося плотность, а также общую пористость. Кроме того, по насыщению керосином оп-- ределяют открытую пористость, которую рассчитывают по формуле

359

W as

п --- j -r-S ii052 i- x

отк

m

с. ок.

100

где m

нк

го

с. о к

-масса насьщенных керосином окатьшей;

-масса сухих окатышей;

рк.ос кажущаяся плотность окатышей;

- плотность керосина В высушенную колбу 1 с собственной массой Р и объемом V заливают расплавленное аморфное вещество (например, парафин,.стеарин, воск и др.) и вращением колбы на стенках намораживают слой толщиной 3-5 мм для того, чтобы окатьщ1и не касались стенок колбы.

I Окатьши 8 массой Р.и объемом ок укладывают послойно в колбу и |ересыпают крбп1кой аморфного вещест . ва 9, Высота слоя крошки над слоем . окатышей должна быть достаточно большой, чтобы при заливке жидкого аморфного вещества не происходило расплаЕ - ления всей крошки и смачивания окатышей .10

Колбу с окатьш1ами и крошкой выдер- й(|ивают в термостате до стабилизации т емпературы, зат ем закрывают пробкой А в сборе с емкостью 6, Патрубок 2 Шлангом соединяют с вакуум-насосом 15 И при закрытом вентиле 7 в колбе понижают давление до 10-15 Н/м- . Емкость 6 заполняют расплавленным аморфным йеществоИ и, открыв вентиль 7, нали- Е)ают его в колбу так, чтобы разрежение О т ней не снижалось и над слоем крош- к|и образовался слой жидкого аморфно- го вещества- толщиной не менее 25 мм„ Затем отключают вакуум-насос и снимают Шланг с патрубка 2, Под действием ат- 25 мосферного-давления происходит усад- аморфного вещества .с заполнением 4сех пустот радиусом большим расчет- його для давления нагнетания 1 атм. Из колбы вынимают пробку 4 вместе с зО Емкостью 6. Колбу с окатышами и аморфным веществом взвешивают и определяют массу аморфного вещества , в колбе и его объем Л

ам, 6

Pcn+oit KJM.e (кл-ок ) PCIM.B i V -a ibS

ам.6 РОЛ.В

де Р, . - масса колбы с окаты(k.-tOK+oiM.B), 40

шами и аморфным веществом;

Р, - масса колбы с окаты- (Ktoic)

шами;

ам,8 объем аморфного вещества;

Рам,в плотность.аморфного вещества.

35

Колбу доливают жидкостью, не растворяющей аморфное вещество, например водой, до метки 3, и-взвешивают, -По -разности

Р- Р - Р

(К-ЮК4-С1М.В+) (К-ЮК-ЮМ.В ) ;

где Р, - масса колбы с окаты(kioic + aM.ftt)

шами, аморфным ве-

ществом и жидкостью.

определяют массу жгдкости в колбе Р и ее объем У, а по разности объемов

V, - V,,

- и 1

ам. в ;

где V 1 - объем колбы;

Vg - объем окатьш ей, определяют объем оставшегося свободным в колбе аморфного вещества (). Разность общего объема аморфного вещества V и оставшегося свободным VQ

«м

,6 - VO,M,B bV

0(М.8

есть объем аморфного вещества, внедренного в поры под давлением 1 атм. Отношение есть доля пористости заданного интервала радиусов.

Расчет эквивалентного радиуса пор определяет по формуле:

2G cos9

экв

н

где О - поверхностное натяжение нагнетаемого вещества; У - угол смачивания нагнетаемого вещества;

Рц - давление нагнетания. Исходя из желаемых значений определяемых интервалов радиусов,, пор, по приведенной зависимости находят необходимые давления нагнетания РЦ , PJ, и т.д. После термостатирования колбу помещают в барокамеру, где выдерживают при давлении Р... Затем .

И

опять определяют объем аморфного вещества, внедренного в поры и, соответственно, . находят ,

Аналогичные операции повторяются при Рц и т.д.

Формула изобретения

Сп-особ исследования микропористости кусковых материалов, заключающийся в нагнетании под определенным давлением в поры исследуемого материала вещества с известным поверхностным натяжением, которое наносится на поверхность материала в вакууме, определении объема этого вещества в порах и расчете распределения пористости по размерам пор, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения то-чности и упрош,ения проведения исследований, перед нагнетанием вещества в исследуемый материал послойно вводят твердое аморфное вещество в виде крошки, поверхностное натяжение которого

менее 100 Н/м, а в процессе нагнетания исследуемый материал покрывают слоем этого же расплавленного аморфного вещества.

Изобретение относится к измерению количества и размеров открытых пор и может быть использовано в черной и цветной металлургии для исследований распределения по размерам пор в кусковых материалах. Целью изобретения является упрощение проведения исследований. Способ заключается в нагнетании в поры исследуемого материала твердого аморфного вещества с поверхностным натяжением менее 100 Н/м. Для этого материал укладывают в колбу, засыпают его крошкой аморфного вещества, вакуумируют и заливают слоем такого же расплавленного вещества. После этого колбу помещают в барокамеру. О доле пор заданного интервала размеров судят по объему внедренного в них аморфного вещества. 1 ил.