Устройство для измерения внутреннего трения твердых тел

(9) (П) СПУБЛИН 3(51)ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 1)1 Д 6 ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ В 42 .П. Ярославцев,соцкий елакса я твер 50" 152 САНИЕ ИЗО(56) 1. Новик А., Берри Б. Рционные явления в кристаллахАтомиздат, 1975, с. 431-432,2. Абаев М.И., КорнФельд МИзмерение внутреннего трекидых тел, фПТЭ;, 1964, 9 2, с(прототип),(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ ТВЕРД 1 Ъ ТЕЛ, со-1 Гдержащее основание из диэлектричес,кого материала, на поверхности которого закреплены стеклянные нити для установки испытуемого образца и на" несены пленочные электроды, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения получаемой инФормации о вязкоупругих характеристиках испытуемого образца .путем расширения диапазона частот колебаний, основание выполнено в виде двух плоских прямоугольных пластин, установленных на направляющих с воэможностью перемещения в одной плоскости, при этом на каждой из пластин располо.жены по два пленочных электроа и одной стеклянной нити, ось кото-,.рой перпендикулярна направлению перемещения пластин.Изобретение относится к исследованию релаксационных свойств твердых материалов, в частности к устройствам для измерения внутреннеготрения.Известна установка для измерениявнутреннего трения свободно подвешенного бруска, содержащая два проволочных подвеса и магнитоэлектрические возбудитель и приемник механических колебаний 1 .Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для измерениявнутреннего трения твердых тел,содержащее диэлектрическое основание,на поверхности которого закреплены прямые стеклянные нити для поддержки образца и нанесены пленочныеэлектроды 2Однако это устройство имеет ограниченный частотный диапазон вследствие Фиксированной длины исследуемого образца.Целью изобретения является увеличение получаемой информации овязкоупругих характеристиках испытуемого образца путем расширениядиапазона частот колебаний,Эта цель достигается тем, чтов устройстве для измерения внутреннего трения твердых тел, содержащем основание из диэлектрическогоматериала, на поверхности которогозакреплены стеклянные нити для установки испытуемого образца и нанесены пленочные электроды, основание выполнено в виде двух плоскихпрямоуголных пластин, установленныхна направляющих с возможностью перемешения в одной плоскости, приэтом на каждой из пластин расположены по два пленочных электродаи одной стеклянной нити, ось которойперпендикулярна направлению перемешения пластин.На Фиг. 1 схематически показанопредлагаемое устройство, общий видна фиг. 2 - разрез А-А на Фиг, 1.Устройство содержи диэлектрическое основание, состоящее изплоских прямоугольных пластин 1, 2,на которых закреплены прямые стеклянные нити 3, 4 и нанесены пленочные электроды 5 - 8, а также направляющие 9, 10 и исследуемый образец 11 прямоугольного сечения,Пластины 1, 2 установлены нанаправляюших 9, 10 в одной плоскости. Исследуемый образец 11 опирается на нити 3, 4 в своих узловыхна точках, расположенных на расстоянии равном 0,2240, где 1 - длинаобразца 11.Устройство работает следующимобра зом,При подаче напряжения звуковойчастоты на электроды 7, 8 в образце 11 электростатическим путемвозбуждаются поперечные изгибныеколебания с частотой механическогорезонанса, определяемой по формулеа ()р Угде 1 - постоянный коэффициент, зависящий от свойств материала образца 11; й и 1 - соответственно толщина и длина образца 11 (Фиг. 2),Амплитуда колебаний определяетсяпо изменению электрической емкостимежду электродами 5, 8 и образцом 11,15 а величина внутреннего трения - повремени затухания колебаний послеотключения возбуждения,Изменять частоту т для одноготипа материала в небольших преде 20 лах (2"3 раза) можно варьируя толщиной И, величина которой ограничена сверХу трудностью возбужденияобразца, снизу - влиянием термоупругого затухания.25 Изменение частоты 1 в широкихпределах осуществляется за счетприменения исследуемых образцов различной длины. При этом для обеспечения высокой добротности колебательной системы необходимо совмещениеточек опоры (нитей 3, 4) с узламиколебаний образца 11, которое осуществляется путем перемещения пластин 1,2 вдоль направляющих 9, 10.Описанная конструкция позволяетизменять частоту механического резонанса исследуемого образца в широких пределах, в частности даетвозможность при одной толшине образца изменять частоту колебаний4 О в 15 - 20 раз.Измерение внутреннего трейияна разных частотах дает обширнуюинформацию о свойствах исследуемогоматериала, в частности об энергии45 активизации релаксационных процессов, природе пиков внутреннего тре,ния и других. Эти данные необходимы для совершенствования технологического процесса получения по 5 О лупроводниковых материалов.Кроме того, при производствеполупроводниковых приборов, гдеизменение толщины пластины со структурой представляется затруднитель 55 ным или невозможным без разрушенияструктур, изобретение может найтиприменение при контроле качествана операциях, что приводит к снижению себестоимости продукции и увеличению производительности труда.Эффективным также может быть использование установки в научно-исследовательских целях.. Составитель В.Крутин Редактор С.Тимохина Техред Л.Микещ Корректор В.Бутяга Заказ 9095/50 Тираж 873 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, У, Раушская наб., д. 4/5илиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4