Способ измерения теплоемкости полимерного материала

Номер патента: 949452

Автор: Чудакова

ZIP архив

Текст

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскимиСоциалистическимиРеспублик 111949452 ф(22) Заявлено 05. 0181 (21) 3229922/18-25 51 М. Кл.3 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет С 01 Х 25/20 Государственный комитет СССР по,делам изобретений и открытий(72 Авторизобретения Р,М.Чудакова Ц3 1 Т;т. ,1 ",.Всесоюзный ордена Трудового Красного Знам ни нЬМ 6-исследовательский институт гидротехники и . Б.",ВедЕНФЩа(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТИ ПОЛИМЕРНОГОМАТЕРИАЛА Изобретение относится к теплометрии и может быть использовано при изучении теплофиэических свойств полимерных материалов,Известен способ определения тепло- емкости, при котором теплоемкость какого-либо вещества определяют путем передачи определенного количества тепла от нагревателя к образцу исследуемого материала и измерения соответствующего изменения температуры образца. При этом количество переданного тепла определяют либо непосредственными измерениями мощности, выделяемой нагревателем, либо по эталонному образцу с известными характеристиками 1. Недостатком известного способа является то, что при таких измерениях трудно избежать потери тепла через контактные сопротивления при передаче его от нагревателя к исследуемому образцу.Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ определения теплофиэических свойств материалов, заключающийся в нагреве образца и измерении изменения температуры 2. Однако обработка результатов измерений и расчет теплофиэических параметров вещества очень трудоемки итребуют построения градуировочныхграфиков для каждого исследуемоговещества.Целью изобретения является упрощение и ускорение процесса измерениятеплоемкости.Цель достигается тем, что согласно способу измерения теплоемкостиполимерного материала, заключающемся В нагреве образца и измерении изменения температуры, образец теп лоиэолируют от внешней среды, подвергают циклическому деформированию,измеряют параметры деформирования:амплитуду и частоту колебаний, модуль упругости и модуль потерь и поизмеренным величинам определяют теплоемкость материала.П р и м е р. Образец композиционного материала на основе эпоксиднойсмолы, жидкого каучука и минерально го наполнителя изготовлен в видестержня прямоугольного сечения. Впроцессе изготовления в середину образца вмонтирована термопара (хромель - копель) . Стержень изолирован 30 от теплообмена с внешней средой стек949452. Формула изобретения 50 Составитель Н.ПроскурнинаТехред А. Бабинец Корректор В.Бутяга Редактор Н.Джуган Заказ 5734/29 Тираж 887 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лянной ватой и закреплен жестко одним 1торцом на штоке возбуждающего устройства (генератора механическихколебаний ГМК 1, второй конец стержнясвободен. С помощью ГМК в стержневозбуждаются .вынужденные продольныегармонические колебания, вызывающиеего деформирование, при этом частьэнергии деФормирования 1 = 1 Е 1 з 1 пдпревращается в тепло (в единйце объ.ема образца В единицу времени) й 10полностью расходуется на нагреваниеобразца (здесь Е =Е- абсолютное значение комплексного модуля.упругости материала, о и Е - амплитуда и частота деформирования, 15з 1 п д - соответствует модулю потерь,материала), Всего в образце объемомЧ за время деформированиявыделится количество тепла ЯЧС и, которое вызовет разогрев материала на 20величину ЬТ.Измеряя величину Яо с помощьюпьезодатчиков по перемещению закрепленного и свободного концов стержняи разности фаз между ними, величинуЬТ за время наблюдения Г- с помощьютермопары, зная частоту задаваемоговоздействия Е, массу в и объем Чобразца, а также величину Е и з 1 пд(которые могут быть определены вэтом же опыте при деформированиистержня на резонансной частоте),теплоемкость исследуемого материалаС определяем по формулеО Юйсюе %7 И 1 иЮвы в ьТОбразец размером 15 Х 2 Х 2 см,массой 67 г, за время деформирования Г15 мин с частотой Е = 80 Гц,ди амплитудой деформации Яо = 1 5 10 40онагрелся на величину ЬТ = 2,1 С, Параметры Е и з 1 п д для данного образца равны 4,610 н/м и 0,14 соответственно.Таким образом, величина теплоемкости С, определенная в данном опыте, равна3,14 4 6 0 2,2 10 ВО 9 оо 610 0,4С== д,1 Таким образом, эа 15-20 мин можно провести простые измерения, необходимые для определения теплоемкости материала, При этом исключается процесс передачи тепла от нагревателя к исследуемому образцу за счет того, что исключается необходимость в внешнем источнике тепла. Это приводит к отсутствию контактных сопротивлений, что практически сводит к минимуму потери тепла, определяемые только качеством теплоизоляционной оболочки. Измерение повышения температуры в процессе вынужденных колебаний можно проводить в нескольких точках образца для получения средней его величины, учитывающей возможную неоднородность материала, как это может Наблюдаться у композиционных полимерных материалов.Преимущество предлагаемого способа состоит в том, что он может осуществляться с использованием стандартной измерительной аппаратуры, причем при соответствующем выборе параметров деформирования образца его теплоемкость может быть измерена с достаточной точностью за 10- 15 мин.Кроме того, при возбуждении в исследуемом образце гармонических колебаний на резонансной частоте параметры колебаний образца .служат одновременно данными для определения его динамических свойств. Способ измерения теплоемкости полимерного материала, заключающийсяв нагреве образца и измерении изменения температуры, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью упрощения и ускорения процесса измерения,образец теплоизолируют от внешнейсреды, подвергают циклическому деФормированию, измеряют параметры деформирования: амплитуду и частотуколебаний; модуль упругости и Модульпотерь, и по измеренным величинамопределяют теплоемкость материала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Осипова В.А. Экспериментальные исследования процессов теплообмена. М., "Энергия", 1969, с. 106-1072. Авторское свидетельство СССР9458753, кл. С 01 И 25/18, 1972.

Смотреть

Заявка

3229922, 05.01.1981

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОТЕХНИКИ ИМ. Б. Е. ВЕДЕНЕЕВА

ЧУДАКОВА РОЗА МИХАЙЛОВНА

МПК / Метки

МПК: G01N 25/20

Метки: полимерного, теплоемкости

Опубликовано: 07.08.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/2-949452-sposob-izmereniya-teploemkosti-polimernogo-materiala.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ измерения теплоемкости полимерного материала</a>

Похожие патенты