Объемный дилатометр Советский патент 1981 года по МПК G01N25/16 

Изобретение относится к теплофизи ке, а именно к приборам для определения температур структурного стеклования и коэффициентов термического расширения (КТР) различных вулканизованных эластомеров. Известен дилатометр, предназначен ный для определения коэффициента линейного расширения резца при низких температурах и температуры структурного стеклования 1. Однако этот дилатометр обладает невысокой точностью определения температуры структурного стеклования полимеров. Кроме того, в нем отсутст вует возможность определения коэффи;циента объемного расширения. Наиболее близким к предложенному является объемный дилатометр, содержащий металлическую дилатометрическую плоскую ячейку, с выведенным из нее капилляром. Он предназначен для исследования нефтяных битумов и их компонентов 2. Однако на данном дилатометре не возможно определять Тд и КТР вулкани эованных эластомеров из-за того, что не представляется возможным изго товить образец по форме, в точности повторяющей по/юсть дилатометрической. ячейки. Если образец будет больше как по высоте, так и по диаметру, чем полость ячейки, возможно его коробление и перекрытие капилляра при работе, что приводит .к нарушению работоспособности прибора. Если образец будет меньше как по высоте, так и по диаметру, чем полость ячейки, то возможны его перекосы, что также приводит к нарушению работоспособности прибора. Кроме того,для того, чтобы рабочая жидкость при работе с прибором не выливалась через контакт крыйка-ячейка, необходимо для герметизации этого контакта каждый раз обеспечивать пластическую деформацию стали, из которой изготовлены крышка и ячейка, что неприемлемо, исходя из известной раз- . ницы в допускаемых напряжениях при сжатии стали и работы на срез витков резьбы болтов и шайбы. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей дилатометра и повышение надежности в его работе. J Поставленная цель достигается тем, что дилатометрическая ячейка содержит посадочное место под пуансон, например i цилиндрической формы, и

облойную канавку под выпрессовки, между дилатометрической ячейкой и крышкой помещена,прокладка из медной или алюминиевой фольги, а крьошка снабжена буртиком, входящим вместе с деформированной частью прокладки в облойную канавку ячейки.

На фиг.1 представлена схема объемного дилатометра; на фиг.2 - дилатометрическая ячейка с дополнительно изготовленным пуансоном.

Объемнпф дилатометр (фиг.1) состоит из металлической дилатометрической плоской ячейки 1 с вулканизованным образцом 2, которая содержит посадочное место 3 и облойную канавку 4, крышки 5, снабженной буртиком 6, прокладок 7 и 8, трубки из ковара 9, соединенной пайкой с крышкой 5 и стеклянным капилляром 10, шайбы 11 и болтов 12, емкости 13 с рабочей жидкостью 14. В комплект входит пуансон 15 (фиг.2).

Определение КТР вулканизованных эластометров при помощи этого прибор производится следующим образом.

В дилатометрическую ячейку 1 закладывается образец 2 невулканизованной резины, в посадочное место 3 вставляется пуансон 15. Собранная таким образом пресс-форма, в koTOрой дилатометрическая ячейка выполг няет функцию матрицы пресс-формы, помещается в вулканизационный пресс и при определенных для каждого эластомера температуре, давлении и времени выдержки производится вулканизация образца. По окончании процесса вулканизации пресс-форма извлекается, из пресса и охлаждается до комнатной температуры. При -вулканизации образец принимает форму полости ячейки. Далее дилатометрическую ячейку.с вулканизованным образцом собирают в дилатометр следующим образом. Между ячейкой 1 и крышкой 5 устанавливают прокладку 8 из медной или алкминиевой фольги. Выбор материала для прокладки объясняется тем, что другие уплотнительные материалы, например резины или пластмасса, при температуре стеклования теряют способность к герметизаций.

На кришку 5 помещается прокладка 7, затем ввинчивается шайба 11 с болтами 12. Собранный дилатометр помещают в рабочую жидкость 14, находящуюся в емкости 13. Далее подсосом с помощью групп поднимают рабочую жидкость в капилляр 10. Затем болтами 12 прижимают крышку 5 к ячейке 1. Буртик 6, имеющийся на крышке 5, вдавливают прокладку 8 в облойную канавку 4, создавая таким образо надежное уплотнительное соединение. При помощи фильтровальной бумаги доводят уровень рабочей жидкости до .верхней отметки шкалы капилляра. Далее производят измерение температуры и следят за изменением объема по изменению уровня рабочей жидкости в капилляре.

Использование предлагаемого изобретения позволяет расширить функциональные возможности объемного дила-,тометра и повысить точность определения теплофизических характеристик вулканизованных эластомеров.

Формула изобретения

Объемный дилатометр, содержащий дилатрметрическую ячейку с крьпцкой и выведенным из нее капилляром, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей и повышения надежности в работе, дилатометрическая ячейка содержит посадочное место под пуансон, например, цилиндрической формы, и облойную канавку под выпрессовки, между дилатометрической ячейкой и крышкой помещена прокладка из медной или алюминиевой фольги, а крышка снабжена буртиком, входящим вместе с деформированной частью прокладки в облойную канавку ячейки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 126651, кл. G 01 N 25/16, 1960.

2.Печеный Б.Г., Ахметова Л.А. Объемный дилатометр. Заводская лаборатория, 1977, т.43, 5,

с. 572-573 (прототип).