Способ оценки теплостойкости порошкообразных материалов Советский патент 1993 года по МПК G01N25/04 

Изобретение относится к теплофизике и может быть использовано в лабораторной практике применительно к химической, Микробиологической, медицинской и пищевой отраслям промышленности для оценки качества материала и обоснованного выбора технологических режимов их производства и последующей обработки.

Существующие методы не позволяют также провести количественное сравнение теплостойкости различных материалов, т.к. теплостойкость в заданном интервале температур характеризует несколько величин, имеющих разную размерность, а полностью зависимость деформации образца от температуры не учитывается; не учитывается также влияние влажности, что существенно для воспроизводимости способа.

Целью изобретения является расширение класса определяемых материалов и улучшение воспроизводимости способа.

Способ осуществляется следующим образом. В процессе подготовки образцы выдерживают до равновесного состояния при заданной влажности окружающей среды, прессуют образец толщиной не менее 3 мм и диаметром не менее 10 мм под давлением не менее 40 МПа, в заданном интервале температур ее подъем ведут со скоростью 0,5-2,5°С/мин, регистрируют деформацию образца, а теплостойкость материала определяют по формуле:

/ i(t)dt

k «

к h(t2-ti) где k - показатель теплостойкости;

t - температура образца;

ц и t2 нижняя и верхняя границы заданного интервала температур;

I - деформация;

h - толщина образца.

00

о

CJ 00 N CJ

Показатель теплостойкости является безразмерной величиной, изменяется в пределах от 0 до 1, по своему физическому смыслу характеризует часть тепловой энергии, затрачиваемой на размягчение материала, Чем больше значение k, тем менее теплостойким является материал. Если материал не размягчается под воздействием

«. температуры, то J l(t) dt 0 и k 0. Если

ti

размягчение материала происходит при минимальной температуре t, то k 1.

Пример осуществления способа. Образцы кормового концентрата лизина для оценки теплостойкости получены в процессе ферментации в промышленных условиях на ацетатной среде и высушены на распылительной сушилке ПРСМ-3.

Образцы этого гигроскопичного порошкообразного материала массой 0,4 г выдерживали в эксикаторах над серной кислотой различной концентрации, создающей заданную влажность воздуха 0, 20, 40, 60 и 80% до достижения практически постоянной массы. Образцы прессовали под давлением 50 МПа в виде таблетки толщиной 3 мм и диаметром 10 мм. Зависимость деформации образца от температуры получали на приборе Вика, скорость подъема температуры-2°С/мин.

Интервал температур для определения теплостойкости материала ti 20°С; t2 170°С задан исходя из особенностей технологии переработки кормового концентрата лизина (ККЛ). Минимальное значение деформации равно нулю.

Анализ результатов позволяет сделать вывод о резко выраженной зависимости теплостойкости ККЛ от влажности (р воздуха и выбрать диапазон р , в котором материал практически не размягчается,

Оценим теплостойкость сланцевофе- нольной композиции с различным содержа0

5

0

5

0

5

0

нием фенольной смолы. Образцы выдерживались при р 50%, давление прессования образцов - 50 МПа. Задаем интервал температур: ti 20°C, ta 350°C. Определим деформацию образца в данном интервале температур. В этом случае начальная деформация равна нулю, толщина образца 3 мм. Подъем температур производился со скоростью 2°С/мин.

Определим коэффициент k для каждой температурной зависимости деформации, Из полученных данных следует, что в интервале содержания фенольной смолы в компо- зиции 40-60% происходит резкое уменьшение k, т.е. теплостойкость материала увеличивается.

Формула изобретения Способ оценки теплостойкости порошкообразных материалов, заключающийся в предварительной подготовке исследуемого образца, его нагреве, прессовании и определении зависимости деформации образца от температуры, отличающийся тем, что, с целью расширения класса определяемых материалов и улучшения воспроизводимости способа, в процессе подготовки исследуемый образец выдерживают до равновесного состояния при заданной влажности окружающей среды, прессуют образец толщиной не менее 3 мм и диаметром не менее 10 мм под давлением не менее 40 МПа, нагрев проводят в заданном интервале температур со скоростью 0,5-2,5°С/мин, а теплостойкость k материала определяют по формуле

/ i(t)dt

k « h(t2-ti)

где t - температура образца;

И и t2 - нижняя и верхняя границы заданного интервала температур;

I - величина деформации;

h - толщина образца.

Сущность изобретения: исследуемый образец выдерживают до равновесного состояния при заданной влажности окружающей среды, прессуют образец толщиной не менее 3 мм и диаметром не менее 10 мм под давлением не менее 40 МПа, в заданном интервале температур ее подъем ведут со скоростью 0,5-2,5°С/мин, регистрируют деформацию образца, а теплостойкость опреt2 деляют по формуле к / l(t) dt/h (), где И k - показатель теплостойкости, t - температура образца, ti и t2 - нижняя и верхняя границы заданного интервала температур, I - деформация, h - толщина образца. ел С