Способ регистрации деформаций твердых тел

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик нн 90082(23) Приоритет -Опубликовано, 3 п 10,82 Бюллетень М 40Дата опубликования описания 301082 111 М Кл 3 С 01 В 5/30 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий-Ю 1. цНаучно-исследовательский институт резиновыи латексных изделий и Институт физическойхимии АН СССР(54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ДЕФОРМАЦИЙ ТВЕРДЫХ ТЕЛ Изобретение относится к способам регистрации деформаций твердых тел,в частности с использованием хрупкихтензочувствительных покрытий.Известен способ регистрации деформаций твердых тел, заключающийся в тсм, что на поверхность эталонного твердого тела наносят хрупкое тенэочувствитель ное покрытие путем наклеивания элкминиевой фольги толщиной и ф 0,1 мм,на одной стороне которойэлектрохимическим способом получена хрупкая оксидная пленка, деформируют его, определяют предель-. , ную деформацию, которую выдерживаетпленка до разрушения, наклеиваютФольгу с пленкой на поверхность ис- .следуемого твердого тела, деформи"руют. его и по разрушению пленки .судят о деформации твердого телаГ 1).Недостатками данного способа являются его сравнительная трудоемкостьи сложность аппаратурного оформления,связанные с необходимостью электро"химического нанесения окисной.пленки, а также невозможность применениядля регистрации деформаций твердыхтел из низкомодульных материалов изза сравнительно высокого модуля упругости алюминиевой Фольги. Наиболее близким к изобретению.по технической сущности и достигаемсму положительнсму эффекту является способ регистрации деформацийтвердых тел, эаключакюцийся в том,что на поверхность эталонного твердого тела наносят хрупкое тензочувствительное покрытие путем расплавления в пламени газовой горелки предваритель но нанесенного иа поверхностьпорошка термопластичной канифолевойамолы, деформируют эталонное твердое тело до достижения уровня напряжений, при котором происходит рас трескивание покрытия, наносят такимже путем покрытие на исследуемоетвердое тело, деформируют его до растрескивания,. предельное напряжениепри которсм равно уровню напряжений 20 в эталонном теле при растрескиваниипокрытия, и по известным расчетнымзависимостям определяют уровеньдеформации 2).Недостатками данного способа 25 являются его сравнительно низкаяточность, связанная с неточностьюопределения уровня деформации по расчетнью зависимостями, невозможность автсматизации процесса регистрации,связанная с необходимостьювизуаль 97008260 Ужгород, ул.Проектная,4 ного контроля поверхности покрытия, .а также невозможность применения для/регистрации больших деформаций твердых тел из низкомольных материаловиз-за невысокого уровня деформациипокрытия при его разрушении, а также из-за сравнительно высокого собственного модуля упругости покрытияи карбонизации исследуемого низкомолекулярного материала.Цель изобретения - повышение точности и автоматизация измеренийдеформации твердых тел изнизкомодульных материалов .Указанная цель достигается тем,что согласно способу регистрации деформа-5 ции твердых тел,заключающемуся в том, что на поверхность исследуемого твер- дого, тела наносят хрупкое тензочувствительное покрытие деформируют двефдор тело и по изменению парамет- рра покрытия судят о. деформации, покры.тйб йыйолняют из диэлектрика с коге, зионной прочностью ниже, чем прочйость его адгезионного сцепления с ф.твердым телом, деФормируют тверцое 25тело в вакууме и регистрируют элект- роннуЫ эмиссию, являющуюся параметром по 1(рытия.Покрытие выполняют из двух слоевдиэлектрика с различными пределами прочности и предельными деформацияйи 1,Диэлектрическое покрытие выполняют путем нанесения на поверхность невулканизированной или недовулканизированной резины раствора каучука 35 или каучукосодержащеи композиции и их совместной вулканизации.Способ регистрации деформаций твердых тел осуществляется следующим образом. 40На исследуемое твердое тело иэ низкомодульного материала, например, на пластину толщиной 2 мм из белой резины на основе каучуков СКСАРКПН и СКИ-ЗНТР при соотношении по массе 7:3, методом полива наносят покрытие из диэлектрика с когезионной прочностью ниже, чем прочность адгезионного сцепления с резиной, например, 7-ный раствор каучука .СКНМ в метилэтилкетоне. После испарения растворителя при комнатной температуре пластину вулканизируют при атмосферном давлении и температуре 150 фС, Из охлажденной до комнатной температуры пластины выреза 55 ют полоску размером бх 15 мм и подвергают ее деформированию, напрюер, растяжению с постоянной скоростью в вакууме при остаточном давлении 10 4 тор. С помощью детектора эмис. сии электронов и измерителя деформации образца регистрируют возникновение электронной эмиссии при опВНИИПИ Заказ 8366/45филиал ППП "Патент", г. ределенном удлинении, например при330 величина пика эмиссии сос.тавляст 1450 имп/с. В случае необходимости регистрации двух уровнейдеформации на исследуемое твердоетело, например на описанную вышебелую резину, наносят два слоя покрытия из 7-ных растворов каучуковСКНМ и СКНМ в метилэтилкетоне,затем высушивают и вулканизируют приатмосферном давлении и температуре150 ОС. При растяжении в вакууме на340 сигнал с детектора имеет величину 1500 имп/с, при растяжении на420 увеличивается на 1150 имп/с.Применение изобретения позволяетповысить точность и автсматизироватьпроцесс измерения деформации гвердыхтел из низкомодульных материалов путем нанесения диэлектрика, дающегоэлектронную эмиссию при достиженииопределенного уровня деформации, чтопозволяет автоматически регистрировать укаэанную деформацию.Формула изобретения1. Способ регистрации деформацийтвердых тел, заключающийся в том,что на поверхность исследуемого твердого тела наносят хрупкое тензочувствительное покрытие, деформируюттвердое тело и по изменению параметра покрытия судят о деформации, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и автоматизации измерений деформации твердыхтел из низкомодульных материалов,покрытие выполняют иэ диэлектрикас когезионной прочностью ниже, чемпрочность его адгезионного сцепления,с твердым телом, деформируют твердое тело в ваууме и регистрируютэлектронную эмиссию, являющуюсяпараметрсм покрытия.2, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что покрытие выполняют из двух слоев диэлектрика сразличными пределами прочности ипредельными деформациями.3. Сгособ по пп.1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что диэлектрическое покрытие выполняют путемнанесения на поверхность невулканизированной или недовулканизированной резины раствора каучука или каучуксодержащей композиции и их совместной вулканизации.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Панских В.К., Пригоровский Н.И.Методы исследования напряжений в конструкциях,М.,"Наука",1976,с.45-60;2. Панских В.К., Пригоровский Н.И.Развитие метода тензочувствительныххрупких покрытий. Заводская лаборатория, 1977, 9 9, с.1127-1128(прототип).Тираж 614, Подписное