Способ испытания на растрескивание герметизирующего полимерного материала Советский патент 1982 года по МПК G01N25/00 

Изобретение относится к области испытания полимерных материалов тепловыми средствами и может быть использовано для испытаний изделий радио- и электроприборостроения, герметизированных полимерны1,1и материалами.

Известен способ испытания герметизированных изделий на растрескивание, носящий название теплового удара. По этому способу изделие подвергают поочередно нагреву и резкому охлаждению (например, в диапазоне температур +60,..). Такие термоциклы повторяют до появления первой трещины, которую обнаруживают визуально после очередного охлаждения. Количество термоциклов, которое выдержало изделие, является критерием стойкости к растрескиванию 1.

Однако этот способ не позволяет .определить температуру, при которой произошло растрескивание герметизирующего материала. Кроме того, резкие перепады температур в изделии нарушают картину внутренних напряжений и приводят к развитию трещин, не образующихся в нормальных условиях, т.е. условия испытаний нарушают реальные условия эксплуатации.

Известен также способ испытания на растрескивание герметизирующего полимерного материала, заключающийся в заливке объекта жидким поли.мернь материалом, выдержке до затвердевания, охлаждении с материалом и фиксации температуры образования трещин. Для этого используют свойство поликюриого материала при растрескивании из10давать звуковой сигнал. Для обнаружения момента растрескивания полимерного материала рядом с изделием в холодильную камеру устанавливают микрофон или наклеивают на .изделие

15 пьезодатчик. Микрофон или пьезодатчик соединен через усилитель с самопишущим прибором. При охлаждении изделия ведут непрерывную запись звуковых сигналов. В момент растрески20вания полимерного материала на ленте самописца появится всплеск 2j .

Однако надежность обнаружения момента растрескивания по этому спо25собу мала, так как не все полимерные материалы растрескиваются с громким звуком, некоторые трещины появляются беззвучно. В то же время, посторонние шумы могут вызвать ложное

30 срабатывание приборов. Цель изобретения - повышение надежности обнаружения растрескивания герметизирующего материала и расширение диапазона испытуемых материа. лов. Поставленная цель достигается тем, что согласно известному способу испытания на растрескивание герметизирующего полимерного материала, который заключается в заливке объекта жидким полимерным герметизирующим материалом, выдержке до затвердевания , охлаждении объекта с материалом при непрерывной фиксации температуры образования трещин по возникновению физического эффекта, сопровождающего растрескивание, перед запивкой на объект по всему объему наматывают провод, включенный в электрическую цепь, .и фиксацию температуры растрескивания проводят по нарушению целостности провода материала. Обрыв провода регистрируется самописцем. Надежность обнаружения растрескивания повышена, так как обрыв залитого провода без растрескивания герметизирующего материала практически невозможен, а возможност появления трещины, минующий провод устраняется сколь угодно частой сеткой намотанного в разных направлениях провода. На чертеже изобра кено типовое изделие, на котором реализованчпредлагаемый способ. Для реализации предлагаемого способа необходимо изделие 1 (цилиндрический стержень - диаметр 20, мм, высота 4 мм, сталь), герметизирующий материал 2, провод 3 (констант, диаметр 30 мкм), выводы 4. Проводилось испытание на растрескивание герметизирующего материала, представляющего собой эпоксидные компаунды марок ЭЗК-10, ЭЗК-31, КТ-102. Изделие имело форму цилиндрического сердечника диг1метром 20 мм, ВЫСОТОЙ 40 мм, материал - сталь Ст.З. Толщина слоя ког таунда вокруг сердечника - 3 мм. Константановый провод диаметром 30 мкм наматывался до заливки 4 витками вокруг оси cejpдечника и 3 витками вдоль оси. Витки равномерно охватывают сердечник образуя сетку. Концы провода припаяны к выводам. Электрическое сопротивление провода составляет 780-800 Ом. После заливки и отверждения материала к выводам электрической цепи подключался индикатор тока, например многоточечный самописец КСМ-4, а изделие помещается в холодильную камеру АХЮ-2, работающую на жидком азоте. На свободную клемму самописца подключается электрический термометр сопротивления ТСП, регистрирующий температуру в холодильной камере. Таким образом, на ленте самописца синхронно записьтается температура в холодильной камере и сигнал, свидетельствующий о растрескивании компаунда. Температура в холодильной камере понижается со скоростью 15 /ч. Замораживание ведут до растрескивания компаунда или до достижения предельной температуры холодильной камеры (обычно -150...-160 С), Сравнительные данные получены с помощью микрофона типа МД-47,- помещенного рядом с изделиями в холодильной камере. Микрофон через усилитель подключен к осциллографу НО 41 У4.2. Таким образом, были получены одновременно сигналы о растрескивании изделий предлагаемым способом и известным. Сравнительные данные по определению температуры растрескивания, определенные предлагаемым способом и с помощью микрофона, приведены в таблице. Как видно из таблицы, определение температуры растрескивания по предлагаемому способу дает более надежные результаты, о чем можно судить и по разбросу экспериментальных данных, и по отсутствию ложных сигналов Использование предлагаемого спосо ба испытания на растрескивание герметизирующих материалов позволяет осуществить простой, надежный, количественный контроль за склонностью этих материалов к растрескиванию, Это дает возможность проводить контроль качества герметизирующих материалов в производственных условиях и -в технологических лабораториях, что должно поднять качество изделий герметизированных этими материалами Оперативный контроль за склонностью к растрескиванию герметизирующих материалов особенно важен ввиду большого разброса физико-механических характеристик исходных смол, при меняющихся для приготовления герметизирующих материалов, а также ввиду того, что растрескивание герметизированных изделий существенно снижает выход готовой продукции. Формула изобретения Способ испытания на растрескивание герметизирующего полимерного материала, заключающийся в заливке объекта жидким полимерным герметизирующим материалом, выдержке до затвердевания, охлажении с замером температуры и фиксации температуры образования трещин, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения диапазона испытуемых материалов, перед заливкой на объект по всему объему наматывают провод, включенный в электрическую цепь, а фиксацию температуры образования трещин проводят по нарушению целостности провода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Черняк К,Н, Эпоксидные компаунды и их применение. Л,, Судостроение, 1967, с, 35-36, 2,Шалыгин В,Н, Проблемы охлаждения стеклопластиковых оболочек, Сб, Полимерные материалы в машино строении, Перьм, изд-во ППИ, 1973, с, 143 (прототип).