Акустоэмиссионный способ определения прочности сцепления дисперсного наполнителя со связующим в композиционном материале
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1718110
Авторы: Гришачев, Липатов, Неговский, Тодосийчук, Чередниченко
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 22 17181 0 01 й 29/14 ТЕНИЯ при разработке новых материалов с за данными свойствами на предприятия химической промышленности и в машиностроении, Цель изобретения - повышение достоверности определения прочности сцепления за счет изготовления образца с определенными свойствами. В акустоэмиссионном способе определения прочности сцепления дисперсного наполнителя со связующим в композиционном .материале при изготовлении образца в связующее вводят наполнитель с известным наиболее вероятным размером частиц. При нагружении регистрируют зависимость скорости счета сигналов акустической эмиссии от нагрузки, а о прочности сцепления наполнителя с наи более вероятным размером частиц, со связующим судят по нагрузке,соответствующеи максимальному значению зависимости скорости счета от нагрузки. 1 ил,близким аемому ется с пления ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт химии высокомолекулярных соединений АН УССР и Киевский государственный университет им. Т. Г. Шевченко (72) Ю. С, Липатов, Т. Т. Тодосийчук, С. П. Чередниченко, В. Ф. Гришачев и А. Н, Неговский (53) 620.179.16(088,8)(56) Авторское свидетельство СССР М 1250924, кл, 6 01 й 29/04, 1986Арр 11 сасОп о 1 асонзтс евззоп то т 19 аТе йе гпесйап 1 са 1 зсгепдй о 1 сегагпс гпа 1 егаз, ЯабовзКа - Восгаг Т.ЬгаптЯапа СЬоазКу ЗС 1 ез 1 а 1. Яс. Сегагп 1, Ргас. 12 Ф 1 м Соп 1., Яа 1 пс - чпсепт, 27-30 1 цпе, 1983, ч. 12, р. 639 - 645.(54) АКУСТОЭМИССИОННЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ ДИСПЕРСНОГО НАПОЛНИТЕЛЯ СО СВЯЗУЮЩИМ В КОМПОЗИЦИОННОМ МАТЕРИАЛЕ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано Изобретение относится к измерительной технике, а именно к акустоэмиссионным способом определения прочности сцепления дисперсного наполнителя со связующим в композиционном полимерном материале, и может быть использовано при разработке новых материалов с заданными свойствами на предприятиях химической промышленности и машиностроения.Известен способ определения нарушений сплошности композиционного полимерного материала, по которому образец материала механически нагружают с постоянной скорост световым луче при этом непр сивность про лучения и оп деформации о максимально контактов ком материала.Наиболее НОСТИ И ДОСТИ гаемому явл прочности сце ю и одновременно облучают м с заданной длиной волны, ерывно регистрируют интеникающей составляющей изеделяют ее зависимость от бразца, по которой судят оразрушении адгезионных позиционного полимерного по техническои сущрезультату к предлапособ определения наполнителя и связу 171811020 стовернОй Поставленная цель достигается тем, что 25 30 ющего композиционного материала, по которому образец материала механически нагружают с постоянной скоростью и определяют нагрузку, соответствующую появлению сигналов акустической эмиссии (АЭ), которую используют для определения прочности сцепления.Недостатком данного способа является его низкая достоверность, так как момент появления сигналов АЭ связан с началом разруаения адгезионных контактов в композиционном полимерном материале, а также может быть вызван трением в месте контакта нагружающего устройства с образцом и зависит от уровня чувствительности регистрирующей аппаратуры. Поэтому определяемая данным способом прочность сцепления со связующим имеет существенно заниженное значение и не является доЦель изобретения - повышение достоверности определения прочности сцепления за счет изготовления образца с определенными свойствами. в акустоэмиссионном способе определения прочности сцепления дисперсного наполнителя со связующим в композиционном полимерном материале, заключающемся в том, что образец материала механически нагружают с постоянной скоростью и регистрируют нагрузку, при которой отмечают появление сигналов АЭ, при изготовлении образца в связующее вводят наполнитель с известным наиболее вероятным размером частиц, при нагружении регистрируют зависимость скорости счета сигнала АЭ от нагрузки, а о прочности сцепления наполнителя с наиболее вероятным размером частиц со связующим судят по нагрузке, соответствующей максимальному значению зависимости скорости счета от нагрузки.В композиционном материале, состоящем из наполнителя и матрицы с различными упругими свойствами, происходит локализация упругой энергии деформации преимущественно в частицах наполнителя, имеющего более высокий модуль упругости, что прйводит к концентрации напряжения и образованию микротрещин при превышении этого напряжения над адгезионной прочностью наполнитель - связующее, Возникновение микротрещин сопровождается упругими колебаниями, при этом регистрация сигналов АЭ происходит в случае превышения их энергии над порогом регистрации (фоновым шумом) аппаратуры, Таким образом, в начальной стадии нагружения образование микротрещин связано с нарушением адгезионных контактов в ком 51015 45 50 55 позиционном материале, при этом для полидисперсного наполнителя сказывается влияние на величину концентрации напряжений вблизи этих частиц и с ростом нагрузки количество образующихся микротрещин будет соответствовать кривой распределения частиц наполнителя по размерам. Выбор в качестве параметров сигналов АЭ скорости счета позволяет регистрировать кинетику разрушения адгезионных контактов и определить нагрузку, соответствующую достижению максимума скорости счета, при которой будет происходить разрушение адгезионных контактов наполнителя с наиболее вероятным размером частиц (т.е. соответствующим максимуму кривой распределения частиц по размерам), Таким образом, для образца материала с наполнителем с известным распределением частиц по размерам возможно определение прочности сцепления наполнителя с известным размером со связующим с более высокой точностью и достоверностью,На чертеже показана зависимость скорости счета (й ) от нагрузки (Р),Способ осуществляется следующим образом.Берется наполнитель с известным распределением частиц по размерам, который вводят в связующее, отверждают и получают образец для проведения механических испытаний. Исследуемый образец композиционного материала закрепляют в механизм нагружающего устройства, например, разрывной машины и нагружают с постоянной скоростью, одновременно с использованием пьезоприемников и акустоэмиссионной аппаратуры регистрируют скорость счета, зависимости которой от нагрузки выводят на графпостроитель, При достижении нагрузки, соответствующей максимуму скорости счета АЭ, нагружение прекращают и по величине этой нагрузки судят о прочности сцепления наполнителя с наиболее вероятным размером частиц со связующим.П р и м е р 1, Определяют прочность сцепления порошка кварца с известным распределением частиц размерами от 125 до 160 мкм (с наиболее вероятным размером 142 мкм) со связующим - эпоксидной смолой ЭД, Порошок кварца берут двух видов: обработанный и необработанный антиадгезивом. Для этого изготавливают образцы композиционного полимерного материала с концентрацией наполнителя 20 мас Форма и размеры образцов соответствуют рекомендациям на проведение прочностных испытаний на растяжение, Образцы получают отверждение исследуе1718110 ления прочности сцепления наполнителя со связующим в композиционном полимерном материале за счет определения нагрузки, при которой происходит разрушение адгезионных контактов наполнителя с наиболее вероятным размером зерна,Формула изобретения Составитель И.Ардашеваедактор Н.Яцола . Техред М.Моргентал Корректор Л,Пата аказ 877 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 мых композиций в формах из фторопласта.Перед смешиванием компоненты вакуумируют и перемешивают. Для уменьшения адгезии порошок кварца обрабатывают в3 -ном растворе диметилдихлорсилана в 5бензоле в течение 3 ч. Исследуемые образцы одноосно нагружают на разрывной машине РВсо скоростью 10 Н/мин,Регистрацию сигналов АЭ проводят на приборе АФ5 в диапазоне частот 0,2 - 0,5 МГц, 10коэффициент усиления системы составлял89 дБ, порог счета 1 В. Регистрировали скорость счета АЭ от нагрузки, для этого сигналы от прибора АФи сигналы с блокаизмерения усилия подаются на каналы Х и 15У двукоординатного самописца Н. Нагружение проводят до выявления максимума скорости счета АЭ и по величине этойнагрузки судят о прочности сцепления наполнителя с наиболее вероятным размером, 20равным 142 мкм, со связующими.П р и м е р 2. Определяют прочностьсцепления порошка кварца с известнымраспределением частиц размерами от 50 до63 мкм (с наиболее вероятным размером 57 25мкм) со связующими - эпоксидной смолойЭД. Изготовление и испытание образцовпроводят аналогично описанным в примере1. Регистрируют скорость счета АЭ,Таким образом, предлагаемый способ 30позволяет повысить достоверность опредеАкустоэмиссионный способ определения прочности сцепления дисперсного наполнителя со связующим в композиционном материале, заключающийся в том, что образец материала механически нагружают с постоянной скоростью, регистрируют нагрузку, при которой отмечают появление сигналов акустической эмиссии, и используют ее для определения прочности сцепления, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности определения прочности сцепления, при изготовлении образца в связующее вводят дисперсный наполнитель с известным наиболее вероятным размером частиц, при нагружении регистрируют зависимость скорости счета сигнала акустической эмиссии от нагрузки в логарифмических координатах, а о прочности сцепления судят по нагрузке, соответствующей максимальному значению зависимости скорости счета сигнала акустической эмиссии от нагрузки,
СмотретьЗаявка
4737224, 13.09.1989
ИНСТИТУТ ХИМИИ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ АН УССР, КИЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Т. Г. ШЕВЧЕНКО
ЛИПАТОВ ЮРИЙ СЕРГЕЕВИЧ, ТОДОСИЙЧУК ТАМАРА ТИМОФЕЕВНА, ЧЕРЕДНИЧЕНКО СЕРГЕЙ ПАВЛОВИЧ, ГРИШАЧЕВ ВИКТОР ФЕДОРОВИЧ, НЕГОВСКИЙ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01N 29/14
Метки: акустоэмиссионный, дисперсного, композиционном, материале, наполнителя, прочности, связующим, сцепления
Опубликовано: 07.03.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-1718110-akustoehmissionnyjj-sposob-opredeleniya-prochnosti-scepleniya-dispersnogo-napolnitelya-so-svyazuyushhim-v-kompozicionnom-materiale.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Акустоэмиссионный способ определения прочности сцепления дисперсного наполнителя со связующим в композиционном материале</a>
Предыдущий патент: Ультразвуковой дефектоскоп
Следующий патент: Газовый хроматограф
Случайный патент: Пневматический генератор импульсов