Способ определения температур структурных переходов в материалах

Союз Советскик СфЧналистическик РеслублнкОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл 3 6 01 Я 25/02 Государственный квинтет СССР по девам нзобретеннй н открытнй(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР СТРУКТУРНЫХ ПЕРЕХОДОВ В МАТЕРИАЛАХ Изобретение относится к технике исследования структуры и свойств материалов при различных температурах.Известны динамические механические 5 методы определения структурных переходов, основанные на оценке затухания механических колебаний в материалах при различных температурах (11.10Однако при этом нагрев образцов в ходе эксперимента осуществляют при помощи специальных термокриокамер, ,теплообмен в которых осуществляется конвенцией и лучеиспусканием, а потому наблюдается неравномерный прогрев (градиент температур) образцов и малая скорость повышения их температуры.Наиболее близким к предложенному является способ определения темпера тур структурных переходов в материалах, в котором при нагреве измеряют затухание механических колебаний в образце, укрепленном на основе (2).Однако этот способ не позволяет нагревать и регулировать температу- ру быстро и точно и без градиента температур, что снижает скорость и точность определения температур, структурных переходов. 30 Целью изобретения является создание быстрого и точного способа определения температур структурных переходов в материалах.Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем измерение затухания механических колебаний при нагреве образца, укрепленного на основе, материал нагревают, пропуская электрический ток через основу и одновременно измеряют затухание колебаний, по которому судят о температурах структурных переходов.Кроме того,для исследования свойств материалов, проводящих.электричество, ток пропускают через исследуемтй материал.На фиг. 1 приведен пример конкретного исполнения способа по схеме резонансных язычковых колебаний; на фиг. 2 - результаты исследования полистирола по предлагаемому способу.Образец 1 исследуемого материала крепится на жесткой основе 2 из кЬнстантана. Продольный вырез 3 посередине делит основу на две половины, каждая из которых (фиг. 1, разрез А-А) имеет электрическиевыводы 4 для подвода напряжения питания., Узел 5 служит для пьезоэлектрическогораскачивания и фиксирования затухания механических колебаний образца. Измерительная система из узлов 1-5 помещена в термокриокамеру б. С помощью электронного блока 7 через узел 5 осуществляется раскачка образца 1, основы 2, и замеряются механические потери в них.При работе через основу 2 пропускают электрический ток н одновременно с помощью блока 7 и узла 5 возбуждают механические колебания в образ- о це 1 и соединенной с ним основой 2. Затем убирают раскачивающеЕ напряжение и образец 1 с основой 2 соверШают затухающие колебания, которые Фиксируются узлом 5 и блоком 7. Ме ханические потери в колеблющейся системе 1-2 рассчитываются по упрощен- ной Формуле где 1 доф- тангенс угла механическйхпотерь;ь - логарифмический декремент 1А - амплитуда начального коОлебания;Ая - амплитуда й-го колебания.Механические потери замеряют в процессе нагрева образцов и строят зависимость механических потерь от 30 температуры, которая в качестве примера приведена на фнг. 2 для полистирола, По максимуму судят о температуре структурного перехода, в нашем примере о температуре стеклова ния полистирола.Применение предлагаемого способа обеспечивает нагрев образцов путем непосредственного контакта между образцом и нагревающим элементом,т.е. теплопередачей, которая более эффективна, чем конвекция и лучеиспускание, используемые в известном способе, При этом в предлагаемом способе обеспечивается более быстрое установление равномерной температуры по всему объему исследуемого образ-, ца, что позволяет уменьшить время прогрева образца, т.е. определить более точно его свойства и снизить длительность эксперимента.формула изобретения1Способ определения температурструктурных, переходов.в материалах,в котором при нагреве измеряют зату-.хание механических колебаний в образце, укрепленном на.основе, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью быстрого и точного определениясвойств, материал. нагревают, нропуская электрический ток через основуи одновременно измеряют затуханиеколебаний, по которому судятфо температуре структурных переходов.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью исследования электропроводящих материалов,электрический ток пропускают черезисследуеиюй материал.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Яновский Ю.Г. Динамическиемеханические методы определенияструктурных переходов." Заводскаялабораторияф, т. 32, 196 б, Р 8,с953.2. Малкин А.Я. и др. Методы измерения механических свойств полимеров, М., Химия, 1978, с. 157160 (прототип)87,3082 60 Составитель В. Гусева оссей Техред М.Голинка ЕоррекДемчик едакт акаэ 9020/б Тираж 910НИИПИ Государственногопо делам иэобретений5, Москва, Ж, Раую Подписноекомитета СССРоткрытийокая наб., д, 4/5 1303 П фПатентф, г. Ужгород, ул Проектная лиал