Способ определения вязкости Советский патент 1981 года по МПК G01N11/00 

(54) СПОС(5Б ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ

I

Изобретение относится к контролю физических свойств стекла, в частности к способам определения вязкости стекла в пластическом состоянии.

Известен способ определения вязкости стекла в интервале температуры размягчения по скорости удлинения стеклянного штабика. Способ вктиочает введение образца в печь, нагружение его, нагрев и за- мер времени деформации i

Недостатком этого способа является большая погрешность измерения вязкости быстрокристаллизующихся стекол. Это обусловлено тем, что одновременно с прогревом образца большого диаметра происходит рост кристаллов, в результате чего определяемая вязкость отказывается намного выше действительного значения вязкости данного материала в чисто-стек- .лови дном состоянии.

Наиболее близким к заявляемому решением является способ определения вязкости быстрокристаллизуюшихся стекол,

ПО которому нагружение образца осушествляется перзед введением в печь, причем образец в печи закрепляют консольно 2j.

Недостатком известного способа является сложность проведения экспериментов. Причина заключается в том, что используемые для испытаний образцы должны иметь одинаковый диаметр по всей длине образца. Поскольку стеклянные нити, при10меняемые в качестве образцов, всегда имеют вариации дааметра по длине (это связано с прессом формирования нитей), при испытаниях наблюдается, что точка изгиба образцов зачастую не имеет посто15янного положения, так как изгиб происходит в том месте, где наименьший диаметр. При изменении положения точки изгиба меняется изгибаюший момент и, следовательно, время деформации. Для устра20нения этой несистематической погрешнооти приходится увеличивать количество испытуемых образцов, а также тщательно измерять диаметр по всей длине образца. отбраковывая образцы с заметной вариацией диаметра, Kpoiue того, закрепление груза на образце, выполненном в виде тонкой нити, является очень кропотливой операцией. Цель изобретения - упрощение эксперимента и повьпиение точности измерения вязкости, Цель достигается тем, что согласно способу, включающему консольное закреплейие образца, создание для него изгибающей нагрузки, нагрев образца в печи и измерение скорости его деформации, изгибающую нагрузку создают весом выступающей из печи частью образца, нагрев образца осуществляют местный, в районе точки его закрепления, а измерение скорости деформации производят в период дви жения образца в верхней части квафанта, описываемого образцом при деформации. На чертеже изображена схема прибора дня определения вязкости по предлагаемому способу. Прибор имеет металлическую пластину 1, нагреваемую за счет пропускания по ней электрического тока от источника регулируемого напряжения (на чертеже не показан). В пластине выполнены два одинаковых канала 2 и 3, являющиеся минимальными печами местного нагрева. В одном из каналов стационарно усАновлена термопара 4, другой служит для нагрева образца. 5, положение свободного конца этих образцов контролируют по шкале 6. Для определения вязкости по данному способу предварительно производят тарировку прибора по стандартному стеклу с известной зависимостью вязкости от температуры. Для этого пластинку 1 разогревают до температуры, соответствуюшей для стандартного стекла определенном значению вязкости (например, Ю Н-с/м и в канал 3 устанавливают образец 5 иэ стандартного стекла. После быстрого разогрева образец начинает изгибаться вниз (пунктирная линия), скорость деформации определяют по времени прохождения образ цом двух выбранных контрольных точек на шкале 6, причем наибольшая точность измерений подучается при щ 1боре этих контрольных точек в верхней части описываемого образцом квафанта, где максимальны изгибающие моменты. Длину выступающей из канала 3 холод ной части образца 5 подбирают таким образом, чтобы обеспечивалось удобство отсчета скорости деформации. Аналогичные опыты проводят при других значениях вяг коста стандартного стекла, например, 10 10 и т.д. Н. с/мЧ Результатом тарировки является определение изгибающих моментов, обеспечивающих при данных значениях вязкости выбранную скорость деформации. Определение вязкости исследуемого материала производят в обратном nopaf ке; рассчитывают необходимые длины образцов 5 (с учетом разности плотностей исследуемого и стандартного стеког), обеспечивающие создание полученных при тарировке изгибающих моментов, а затем подбирают такую температуру пластины, чтобы скорость деформации была равна полученной при тарировке. Проведя аналогичные испытания для других значений изгибающих моментов, получают несколько значений температур, соответствующих известным значениям вязкости. Полученные значения являются точками тем- пературно-вязкостной зависимости исследуемого стекла в пластическом состоянии. Повьщ1ение точности достигается за счет локального нагрева образца, так как в данном случае одинаково точно измеряются образцы с одинаковым и разным по всей длине сечением. Упрощение эксперимента обеспечено тем, что замер диаметра образцов прюизводится только на небольшом участке, предназначенном для разогрева, а также отсутствием операции закрепления груза на образце. Использование изобретения позволяет упростить определение вязкости быстрокристалли ющихся стекол и уменьшить количество опытов, необходимых для по15гчения достоверных результатов. Формула изобретения Способ определения вязкости, например стекла в интервале его раамягчвняя включающий консольное закрепление образца, создание для него изгибакяцей нагрузки, нагрев образца, в печи а измере ние скорости его деформации, отличающийся тем, что, с целью упрощения эксперимента и повышения точнооти измерения вязкости, изгибающую нагрузку создают весом выступающей из печи частью образца, нагрев образца осушествляют местный, в районе точки его закрепления, а измерение скорости деформации производят в период движения образца в верхней части ква/фанта, описываемого обрааасом пря деформа ши.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2,Авторское свидетельство СССР

N9 657346, кп. GOlhJ 33/38, 1979 (прототип).

- 6