Способ определения стойкости к тепловому старению,преимущественно,полимерных материалов Советский патент 1983 года по МПК G01N3/18 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении стойкости к тепловому старению, преимущественно полимерных материалов. Известен способ определения стойкости к тепловому .старению, заключающийся в том, что определяют энергию активации испытуемых материалов, по которой судят о стойкости к тепловому старению Cl ДНаиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ опре деления стойкости к теггловому старению, преимущественно полимерных материалов, заключакнпийся в том, что образщл испытуемых материалов нагревают, нагружают одинаковым усилием, выдерживают в течение заданного времени и определяют изменение механических свойств, по которому судят о стойкости к тепловому старению 2 Общим недостатком указанных способов является низкая точность определения стойкости материалов к теп ловому старению. Цель изобретения - .повышение точности определения стойкости материалов, имеющих одинаковую энергию активации.. Указанная цель достигается тем, что в способе определения стойкости к TeiinoBOMy старению, преимущественно полимерных материалов, заключающемся в том/ что образцы испытуемых материалов нагревают, нагружают одинаковым усилием, выдерживают в течение заданного времени и определяют изменение механических свойств, определяют температуры фазового пе- рехода испытуемых материалов, нагрев проводят до температуры на 1-2 ниже наименьшей температуры фазового перехода, время выдержки выбирают из условия обеспечения стабилизации изменения остаточной деформации и по графику изменения остаточной деформации в зависимости от времени выдержки судят о стойкости материалов к тепловому старению. На чертеже, изображен график изменения остаточной деформации в зависимости от времени испытаний. Способ реализуется следующим образом. Перед проведением испытаний отбирают полимерные материалы, например, резины, имеющие равные значения энергий активации, и определяют для каждого из них температуру фазового перехода. Затем образцы указанных материалов закрепляют в нагружающем устройстве и нагревают до темпе ратуры на 1-2°ниже наименьшей темпе ратуры фазового перехода. Нагрев образцов вы1ие температуры фазового перехода приведет к увеличению температурных нагрузок выше допустимог предела, что исказит результаты ис пытаний, а недогрев образцов значительно увеличит продолжительность испытаний. После достижения заданной температуры образцы нагружают одинаковым растягивающим или сжимаю щим усилием, выдерживают в течение заданного времени, строят графики изменения интересующих механических свойств, например, остаточной деформации V, в координатах остаточная деформация V - время t испытаний . Время выдержки образцов под нагрузкой выбирают из условия стаби лизации изменения остаточной деформации V , что характеризуется на графике появлением прямолинейного участка, после выхода на который ис пытания прекращают. Прямолинейный участок полученных зависимостей а, 5 и В , каждая из которых соответст вует одному испытуемому материалу, экстраполируют до пересечения с пря мой, характеризующей предельно допу тимый уровень изменения остаточной формации. Точки 1, 2 и 3 пересечения указанных зависимостей проециру ют на ось координат t и определяют время Цсп.-1- мсп. исггз соответствующее допустимому изменению остаточной деформации Ч/, определяющей стойкость материалов к тепловому старению. Допустимое время Чопэксп луатации или хранения в заданных условиях элементов оборудования, из готовленного из полимерных материалов, с учетом их стойкости к теплово му старению определяют по формуле А , С ТХР/ -энергия активации; -универсальная газовая постоянная; мсп температура в градусах Кельвина при испытании на тепловое старение; Тур- температура в градусах Кельвина при эксплуатации или хранении в натурных условиях; I - основание натурального Логарифма,i - 1,2,...,п,,- где п- количество испытуемых материалов. Предлагаемый способ позволяет повысить точность определения стойкости к тепловому старению, преимущественно полимерных материалов, имеющих одинаковые энергии активации, за счет оптимального выбора температуры и времени при проведении испытаний. Формула изобретения Способ определения стойкости к тепловому старению, преимущественно полимерных материалов, заключающийся в том, что образцы испытуемых материалов нагревают, нагружают одинаковым усилием, выдерживают в течение заданного времени и определяют изменение механических свойств, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения стойкости материалов, имеющих одинаковую энергию активации, определяют температуры фазового перехода испытуегФах материалов, нагрев проводят до температуры на 1-2 ниже наименьшей температуры фазового перехода, время выдержки выбирают из условия обеспечения стабилизации изменения остаточной деформации и по графику изменения остаточной деформации в зависимости от времени выдержки судят о стойкости материалов к тепловому старению. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Кальман И.Г. Воздействие факторов внешней среды на аппаратуру и элементы. М., Знание, 1971, с. 124. 2.Резниковский М.М. и Лукомская А.Н. Механические испытания каучука и резины, М. , , 1964, с. 415-417 (прототип).

тг

Х

55

te««о

/в апУюмаоФзе чонношошзо