Способ определения упругих свойств твердого непроводящего материала

(19) 51)5 С 0 4 ОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГННТ СССР ОМИТЕТОЧНРЫТИЯМ О НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ обои яюто а обретение относит троскопии твердого и к способам опред их свойств полимер ль изобретения - а измеряемых парам частрмитела, в ления т ых мате ост алов; ческ Ц пазоКР при наемпературе КР при тем- Т и давле 1 (Т, - частота ч альных давлени ф 2(Т, Р 2) - частота ператур нии Р,(34 /Й Т) - темпера Ре диа- териасширетров урный коэфф тоты ЯКРкоэффиКР.ся образец а с извест атия К иТехноло(литье,ас ци циен ескийты Я а ал о сж азца А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 1(71) Пермский государственный университет им.А.Г 1, Горького(56) Авторское свидетельство СССР Р 1485096, кл. С 01 И 24/08, 1987. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГИХ СВОЙСТВ ТВЕРДОГО НЕПРОВОДЯЩЕГО ИАТЕРИАЛА(57) Изобретение относится к области радиоспектроскопии твердого тела, в частности к способам определения термических свойств полимерных материалов. Цель изобретения - расширение Спосо б осуществляется следующим образом.Явление ЯКР имеет место в различных кристаллических веществах,содержащих квадрупольные ядра со спином, большим 1/2. В способе они служат в качестве вецеств-индикаторов, Частота ЯКР зависит от температуры и давления, при которых находятся эти ве-. щества. Изменение частоты вызванное изменением температуры Д Т и давления ДР, определяется выражением диапазона измеряемых параметров. Образец помещают в герметический сосуи термостатируют, измеряют частотыЯКР обоих веществ-индикаторов в образце в ненагруженном состоянии,нагружают образец при фиксированнойтемпературе внешним гидростатическим давлением и измеряют частотыЯКР обоих вешеств-индикаторов, затем возвращают образец в ненагруженное состояние, изменяют температуруи вторично измеряют частоты ЯКРвеществ-индикаторов, находят сдвигичастот каждого из веществ-индикаторов при изменении температуры и пополученным сдвигам частот определкоэффициент термического объемнограсширения исследуемого материала., Д: (ТР,)-(Т 1,Р ) =(а/ат), Д (З 1 /а Р),ДР, (1 Й /д Р), - баричастИспытаниям подве яэ исследуемого матмодулем объемноффициентом Пуасс гия изготовления об1631382 Способ применим для определениякоэКициента термического объемного расширения любых твердых непроводящих материалов, в которые можно внедрять вещества-индикаторы(2) Формула изобретенияСпособ опрецеления упругих свойств твердого непроводящего мате/риала по авт.св. Р 1485096, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых параметров материала, изменяют температуру и измеряют частоты ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР) обоих веществ-индикаторов в ненагруженном состоянии, находят сдвиги частот ЯКР каждого из веществ-индикаторов при изменении температуры и по полученным сдвигам частот определяют коэффициент термического объемного расширения. Г 1 1+Г( ю +К2 (1-2) 40 45 50 Д /т-(81/ЯТ) р----- - + 0( ДиаР),(3) Проведение измерений частоты ЯКР веществ-индикаторов при трех (метод вилки) и более различных температур рах образца дает возможность повысить точность нахождения К, а также определить его температурную зависимость,Составитель В.ПокатиловТехред М,Дидык Корректор СЛекмар Редактор И.Касарда Заказ 539 Тираж,377ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 полимеризация или прессование) зависит от вида материала. Форма образца может быть произвольной, в частном случае это цилиндр объемом 1-10 см, При изготовлении образца в исследуемый материал вводится вещество-индикатор в виде включений или наполните ля в количестве 5-20 об.7 Вещество берется в виде гранул или порошка с размером зерен 1-10мм. В используемом веществе-индикаторе должен наблюдаться сигнал ЯКР и должны быть известны: резонансная частота ,тем - пературный (8 ЫТ) и барический (Я/3 Р)т коэЬбициенты частоты, модуль объемного сжатия К 1 = Ч/(3 ЧДР)т и коэЬЬициент термического объемного расширения ф, =(1/Ч) ЯЧ/ЗТ)р, где Ч - объем. 20Приготовленный образец термостатируют с заданной температурой Т, при которой необходимо получить значение термического коэффициента объемного расширения материала. При по мощи спектрометра ЯКР измеряют частоту вещества-индикатора 1(Т). Затем производят термостатирование образца с температурой Т, отличной от Т, и измеряют частоту ЯКР вещества-индйкатора 1(Т). Находят величину изменения частоты КоэЬЬициент термического объем 35 ного расширения исследуемого материала определяют по формуле Пример использования способа для определения коэЬФициента термического объемного расширения эпоксидной смолы, отвержденной полиэтиленполи" амином при комнатной температуре Т 1, ниже температуры стеклования. При изготовлении образца в эпоксидную смолу в качестве наполнителя введен порошок иодата цезия (Сз 1 0, ЯКР ядер 1 1, частота144,0 МГц при Т 7. = 300 К). Величина модуля объемного сжатия иодата цезия К= 1000 кбар, температурный и барический коэЬициенты частоты соответственно равны - 16,0 кГц/ /град и 214 кГц/кбар, коэициент термического объемного расширения рабвен ф : 19 10 1/град. Упругие константы исследуемого материала известны и равны: К = 42 кбар, 5 = 0,4(4).Частотный сдвиг вещества;индикатора в образце при изменении температуры от Т = 300 К до Т= 290 К составляет Ь = 154,5 кГц. По Ьоомуле (3) получают значение О( = 236 У 10" 1/град. Известное значение коэфЬициента термического объемного расширения составляет ( = 23710 1/град,