Способ определения поверхностного натяжения высоковязких тел

(я)з 6 01 М 13/О КОМИТЕТИ"ОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВ ЕННЬПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР ОБР ТЕ ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ СВИ ДЕТЕЛЬСТВУ йо,Г=-и3, 1 ил., 1 табл. Изобретение относится к исследованию физико-химических свойств поверхностей высоковяэких систем, в частности размягченных стекол, и может найти применение в физической химии оксидных расплавов, а также при решении технологических вопросов эмалирования, сварки, обработки материалов давлением и т.п,Известен способ определения поверхностного натяжения твердых тел, основанный на самопроизвольном достижении "нулевой" полэучести локализованного участкв (цилиндрического перешейка радиуса г) протяженного образца, находящегося между неподвижным коромыслом весов и горизонтальной опорой. Расчет поверхностного натяжения производят после нахождения разности между .весом нижней от перешейка части образца Р и реакции опорыпо формуле(1)ИГНедостатком способа, в частности для еделения высоковязких стеклообраэных опр(21) 4747597/25 та несимметричности образца. Способ за- (22) 11,10.89 ,ключается в определении для протяженного (46) 23,02.92, Бюл. В 7 образца с перешейком, находящегося в рав- (71) Уральский научно-исследовательский . новесии между неподвижным коромыслом институт черных металлов и Уральский по-. весов и горизонтальной опорой, разности литехнический институт им.С.М.Кирова между весом нижней от перешейка части (72) А.И.Сотников, В,В.Петров и Б.Г,Ки-: образца Р и реакционной опоры Ь, радиуса сельников перешейка в наиболее узком его сечении г. (53) 532.612.3,(088.8) Новым в способе является разделение пере- (56) Авторское свидетельство ССР шейка несколькими горизонтальными сече- ЬЬ 940010, кл. 6 01 И 13/02, 1982., ниями, симметрично отстоящими наАвторское свидетельство СССР расстояниях Н от сечения с минимальным М 1453252 и кл, 6 01 М 13/02, 1982, . радиусом окружности, измерение диамет- (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЯЕНИЯ ПОВЕРХНО- ров окружностей горизонтальных сечений СТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ВЫСОКОВЯЗКИХ О и определение поверхностного натяже- ТЕЛ ния (аппо формуле (57) Изобретение относится к исследованию физико-химических свойств поверхйостей Р. высоковязких систем, в частности раэмягченнма стекоп; и моктет найти применение еН (О 1 - 2 г) физической химии оксидных расплввов, а . (1+ =-" также при решении технологических вопро- Н 4 сов эмалирования, сварки, обработки металлов давлением и т.д, Цель изобретения - . где иповышение точности измерений путем уче20 25 30 35 40 45 50 Р-(. дг(1 55=-и где и 3. тел является низкая точность измерений, которая обусловлена практической невозможностью формирования у размягченных стекол узкого и короткого перешейка цилиндрической формы, как требует способ, в результате чего неверно находится кривизна тела. В этом случае необходимо учитывать второй радиус кривизны й.Наиболее близким к предлагаемому является способ определения поверхностного натяжения твердого тела, заключающийся в определении для протяженного образца с перешейком, находящегося в равновесии между неподвижным коромыслом весов и горизонтальной опорой, двух радиусов кривизны перешейка в наиболее узком его сечении(ги й) и разности между весом нижней от перешейка части образца Р и реакции опорыРасчет натяжения проводят по формулеР-(."(1 ФНедостатком известного способа является его низкая точность (погрешность10 и более), которая обусловлена иэ-эа наличия гравитации несимметричностью профиля перешейка относительно горизонтали, проходящей через его узкую часть, и в результате этого неточным нахождением радиуса й,Целью изобретения является повышение точности измерений.На чертеже приведена схема, поясняющая предлагаемый способ,Способ заключается в том, что при нахождении радиуса кривизны поверхности перешейка учитывают несимметричность профиля перешейка путем дополнительного его обмера,Для определения радиуса кривизны Й в узкой части перешейка, имеющего несимметричный профиль и описываемого кривой третьего порядка, необходимо определить диаметры как минимум трех пар сечений, симметрично отстоящих от узкой части перешейка, причем одно из сечений должно проходить через верхний край перешейка, Измерения необходимо проводить по всей высоте перешейка. Это связано с тем, что симметричные кривые второго порядка однозначно определяются пятью точками (окружность тремя), а кривые третьего порядка могут определяться с достаточной степенью достоверности большим количеством точек - как минимум 7 - 10 (одна из точек вершина кривой), При этом чем больший участок перешейка охватывают измерения, тем выше точность определения кривой.П р и м е р, Определяют поверхностное натяжение стекла (мол.;:18,5 йа 20 и 81,5 В 20 э) при 800 С, когда его вязкость невелика, но позволяет произвести сравнение полученных данных со справочными. Подложка и стержень выполняются корундовыми (А 120 з), диаметр стержня 1 мм, масса капли стекла 5 г, разность сил в равновесии (Р - Ц=111 дин, радиус перешейка1,15 мм.Значения выбранных расстояний Н от минимального сечения до горизонтальных сечений с диаметрами О и ЬО= О 1-2 гсведены в таблицу (п=4).Определение поверхностного натяжения по предлагаемому способу дает 143 мДжРм (по справочным данным 1442мДж/м ), Ошибка измерения по известному способу 90 снижена до 1 7, по предлагаемому,Таким образом, использование предлагаемого способа определения поверхностного натяжения высоковяэких стеклообразных тел обеспечивает по сравнению с известными повышенную точность измерений, что позволяет получить более достоверные данные.Формула изобретения Способ определения поверхностного натяжения высоковязких тел, включающий формирование протяженного образца с перешейком, находящегося в равновесии между неподвижным коромыслом весов и горизонтальной опорой, определениеминимального радиуса перешейка г и разности веса Р нижней от минимального сечения перешейка части образца и реакции опоры ., о тл и ча ю щий с я тем, что, с целью повышения точности измерений, измеряют диаметры О не менее чем трех пар горизонтальных сечений перешейка, симметрично отстоящих на расстояниях Н от сечения с минимальным радиусом, причем одно из сечений проходит через верхний край перешейка, а поверхностное натяжение 0 .определяют по формуле Х Н (О - 2 г)Составитель С,Зуев Техред М.Моргентв Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5