(54) СПОСОБ ОПРЕДЕДЕНИЯ ТЕПДОВОЙ АКТИВНОСТИ
.МАТЕРИАЛА
1
Изобретение относится к исследованию материалов с применением тепловых средств, а именно к исследованию теплофизических свойств материалов.
Известен способ измерения теплофизических свойств материала в виде покрытия На подложке, состоящий в импульсном тепловом воздействии на поверхность покрытия и в регистрации изменения температуры поверхности пакета образец-покрытие со стороны, противоположной Нагреваемой поверхности 1.
Недостатком способа является ограничение На максимальную толщину подложки. Она должна быть достаточно тонкой, чтобы тепловое воздействие проявлялось в области измерения температуры.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ определения тепловой активности материала в виде покрытия на подложке, включающий предварительное определение тепловой активности материала подложки, импульсное тепловое воздействие по одной из плоскостей пакета покрытие-подложка и регистрацию изменения температуры во времени вэтой плоскости 2 .
Недостаток способа - ограничение точности вследствие того, что импульсное теиловое воздействие осуществляют по плоскости соединения покрытия и подложки. Это требует внедрения источника тепла и измерителя температуры внутрь пакета, что вызывает искажение тепловой картины, особенно в случае тонконленочных покрытий.
Цель изобретения - повышение точности.
Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения тепловой актив10ности материала в виде покрытия на подложке, включающему предварительное определение тепловой активности материала подложки, импульсное тепловое воздействие по одной из плоскостей пакета покрытие-под15ложка и регистрацию изменения температуры во времени в этой плоскости, пакет покрытие-подложка приводят в тепловой контакт с пластиной из контрольного материала со стороны свободной поверхности покрытия, импульсное тепловое воздействие и регист20рацию изменения температуры осуществляют в плоскости коптакта, а искомую величину находят из соотношения 1(г)-Ьк-Ь„ Vitl
(1)
Ь
q-tCT) -bnVur гдеЬ, bn, Ь - коэффициенты тепловой активности покрытия, подложки и контрольной пластины соответственно, Вт с м2- К; t - время, отсчитываемое от момента теплового импульса; q - количество тепла при импульсном тепловом воздействии, Дж.м2; t - температура в плоскости контакта. Способ осуществляют следующим образом. Определяют коэффициент тепловой активности материала подложки. Например, собирают пакет из двух пластин - одна плас тина из материала подложки, другая из контрольного материала с известными теплофизическими свойствами. В плоскости соприкосновения пластин импульсно подводят равномерно распределенное количество тепла, равное Qp Дж-м. Регистрируют изменение температуры во времени в плоскости контакта пластин. Коэффициент тепловой активности подложки определяют по формуле Ь -il п tct)V5rt: Собирают пакет подложка-покрытие-плас тина из контрольного материала. Импульсно подводят равномерно распределенное количество тепла q в плоскости контакта покрытия и пластины из контрольного материала. Регистрируют в этой плоскости изменение температуры во времени. Расчет искомой величины производят по формуле (1). Время выбирают исходя из условия реализации полубесконечности в тепловом отношении для подложки и контрольной пластины, а кроме того, из условия гдеН-толщина покрытия; а - коэффициент температуропроводности покрытия. Изобретение позволяет определять коэффициент тепловой активности покрытия без внедрения между покрытием и подложкой нагревателя и измерителя температуры, что повышает точность. Способ может найти широкое применение на предприятиях стройиндустрии и в машиностроительной промышленности. Формула изобретения Способ определения тепловой активности материала в виде покрытия на подложке, включающий предварительное определение тепловой активности материала подложки, импульсное тепловое воздействие по одной из плоскостей пакета покрытие-подложка и регистрацию изменения температуры во времени в этой плоскости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, накет покрытие-подложка приводят в тепловой контакт с пластиной из контрольного материала со стороны свободной поверхности покрытия, импульсное тепловое воздействие и регистрацию изменения температуры осуществляют в плоскости контакта, а искомую величину находят из соотношения t(t)-bK-bn Уя7 °q-t(.T)-bnVrr где Ь, Ь, Ь - коэффициенты тепловой активности покрытия, подложки и контрольной пластины соответственно, Вт-с м2-К; Т - время, отсчитываемое от момента теплового импульса; q - количество тепла при импульсном тепловом воздействии, t - температура в тоскости контакта. t -температура в плоскости контактаИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Чистяков В. И. Импульсный метод определения коэффициента теплопроводности покрытий. ТВТ, 1973, т. 11, № 4, с. 832-837. 2.Поляков Ю. А. и др. К вопросу определения теплофизических свойств тонкопленочных покрытий и изоляции. ТБТ, 1978, т. 16, № 5, с. 981-986.
