Способ определения коэффициента теплопроводности литейной краски Советский патент 1979 года по МПК G01N25/18 

Изобретение относится к технике (исследования или анализа материалов путем определения коэффициента тепло проводности. Известен способ определения коэффициента теплопроводности кокильной краски методом намораживания, заключающийся в погружении образца, поддерживаемого за стержень, в ванну с расплавленным металлом, причем температура расплавленного металла долж на быть равна температуре кристаллизации. Количество теплоты, необходимое для рассчета коэффициента теплопроводности находят по весу слоя металла, намерзшего на образец 1. Недостатком известного способа является визуа.пьное наблюдение образования твердой корки на поверхности тигля с расплавленным металлом и сложность расчета коэффициента теплопроводности литейной краски. Наиболее близок к предлагаемому способ определения коэффициента теплопроводности к раски методом погружения, заключающийся в погружении металлического образца с термопарой в центре и испытуемой литейной краской на поверхности в ванну с расплав ленным металлом. Количество теплоты прошедшее через краску из расплавленного металла в образец, находится по изменению температуры образца, теплоемкость которого известна 2, Недостатком указанного способа является большая погрешность при определении коэффициента теплопроводности, в основном из-за сложности расчета. Цель изобретения - повышение точности определения коэффициента теплопроводности. Указанная цель достигается тем, что образец-теплоприемник выполн.яют из металла с температурой плавления, равной 0,2-0,9 температуры затвердевания металла-нагревателя, выдерживают его в жидком металле-нагревателе до полного расплавления, определяют время расплавления образца-теплоприемника и вычисляют коэффициент теплопроводности пс формуле F.-r(t - t,) Выбор нижнего предела температуры плавления образца-теплоприемника, равного 0;2 температуры затвердевания металла-нагревателя, осуществляют г целью опеределения периода прогрев а образца-теплоприемника до мо 1ента расплавления, для фиксирования периода расплавления; верхний предел, равный 0,9 температуры затвердевания жидкого металла-нагревателя, должен обеспечивать расплавление образца-теллоприемника в расплавленном металле-нагревателе.

Способ определения коэффициента теплопроводности литейной краски иллюстрируется чертежом.

Шарообразный металлический образец 1 с термопарой 2 в центре и испытуемой литейной краской 3 на поверхности погружается в ванну 4 с расплавленным металлом 5. Температура жидкого металла в ванне замеряется термопарой б, а показания термопар 2 и б регистрируются измерительньоми приборами 7 и 8.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

На отлитые в металлическую форму шарообразные алюминиевые образцытеплоприемники 1 диаметром 25 мм с термопарой 2 в центре наносится покрытие 3 толщиной 1,5-2,0 мм путем их многократного окунания в суспензию краски, содержащую, вес,%: феррохромовый шлак 32, уайт-спирит 57, асбест 4, паста ГБ 4 и кузбасс-лак 3 Покрытие сушат в муфельной печи при температуре 250--300°С в течение 15-. 20 мин. Затем обраэцы-теплоприемники взвешивают, измеряют толщину их покрытия и погружают в ванну 4 с расплавленной низкоуглеродистой сталью 5. Темлерату;ру металла-нагревателя контролируют: с помощью термопары 6 и потенциометра 8, а температуру в образде-теплоприемнике - с помощью термопары 2 и автоматического потенциометра 7. Образцы-теплоприемники выдерживают в металле-нагревателе до.670с (до - по прототипу).

По полученным результатам эксперимента производят расчет коэффициента теплопроводности по формуле Л 1п. д,- п

где

Р-:с- ()

Использование предлагаемого способа позволит повысить точность определения коэффициента теплопроводности литейной краски в два раза.

Формула изобретения

Способ определения коэффициента теплопроводноЬти литейной краски,

заключающийся в погружении металлического образца-теплоприемника с термопарой в центре и испытуемой литейной краской на поверхности образца в жидкий металл-нагреватель, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с

целью повышения точности определения, образец-теплоприемник выполняют из металла с температурой плавления равной 0,2-0,9 температуры затвердевания металла-нагревателя, выдерживают его в жидком металле-нагревателе до полного расплавления, определяют время расплавления образца-теплоприемника и вычисляют коэффициент теплопроводности по формуле

X- т- д.- п p.-f (.)

где А - коэффициент теплопроводности;

масса образца-теплоприемника;

q - скрытая теплота плавления ;

п - толщина слоя краски;

F - площадь поверхности покоытия:

С - время расплавления образца-теплоприемника;t.-t2 разность температуры между двумя поверхностями тела или перепад по толщине покрытия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Вейник А.И. Испытания кокильных красок на теплопроводность. М., Кашгиз, 1956, с. 51.

2,Там же, с. 33.