Способ определения пористости

союз соВетскихсоциАлистическихРЕСПУБЛИК 8338 О А 1 1 И 150 1 ОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР ГОСПАТЕНТ СССР) ТЕНТНОЕ ОПИУМАМ АВТОРСК ЛЬС У СВ Изобретение относится к облас 1"и фиэи- раэца влагой, Объем пор находят из графика ческих методов исследования свойствмате- (площадь под кривой). Общая пористость риалов и предназначено для определения определяется по отношениго обьема пор к пористости. Может быть использовано при полному объему пористого тела,создании новых композитных материалов и Яналогичйым является способ опредеизучении эксплуатационных свойств этих ления пористости, который заключается в материалов;, . следующем. Высушенные до постояннойИзвестен способ определения по- массы образцы вакуумируют до получения рйстости, который заключается в вы- остаточного давления 15 мм рт ст. при Т = держке предварительно высушенных. =17,5 С, затем проводят их насыщениедисобразцов исследуемого материала в воде тиллированной водой или иной жидкостью, при "комнатной температуре, определении не взаимодействующей с испытуемым матевлагосодержания в процессе увлажнений, риалом. После насыщения проводят гидро- построении кривой кинетики водопоглоще- статическое вэвешйванив образцов в той ния, Эксперимент заканчивается при выхо- жидкости, какой они были насыщены. Взведе кривой кинетики водопоглощения на- шенный в насыщающей жидкости образец плато, то есть при полном насыщении об- вынимают из сосуда, протирают поверх(21) 4871656/25(56) Аркелян А.Я. Прочность бетона как капиллярно-пористого материала и расчет его состава. - Ереван; Мир, 1979, с. 4-43.ГОСТ 2409-80 Материалы и изделия огнеупорные. Метод определения водопоглощения, кажущейся плотности, открытой и общей пористости(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРИСТОСТИ(57) Использование: изобретение касается Определения пористости матерйалов. Это достигается тем, что в установочной партии материала определяют- пористость Ро, например, методом выжигания и влагосодержание Щ до выхода кривой водопоглощения йа плато (В/н) при выдержке образцов в дистиллированной воде при Т = 90 С. Для момента времени т, соответствующего состоянию насыщения, рассчитывают параметры а и Ь уравнения линейной регистрации УЧн = а+ ЬРо (1). Для образцов исследуемого материала определяют из.менение влагосодержания при тех же условиях, что и для образцов установочной партии, но в течение времени г С ( г, соответствующего начальной стадии увлажнения, Затем используя второй закон фика, рассчитывают Ян, а пористость определяют по уравнению (1). 4 табл.ность х/б тканью, после чего образец взвешивают. По полученным данным определяют общую пористость образца по формуле П 6 . - -аж 100%,Р где р - плотность материала образца по ГОСТ 2211-65, г/см;ркаж - кажущаяся плотность образца, 10 представляющая собой отношение массы сухого образца к его объему, г/см .з , КажУщУюсЯ плотность Ркаж опРеделЯют по формуле:15п 1 с Ркаж. = Ржп 1 нас - п 1 где вщх - масса сухого образца, г;внас - масса образца, насыщейного 20жидкостью, при взвешивании его на воздухе,г;.в - масса гирь, уравновешивающих нась 1 щенный жидкостью образец при взвешивании его в жидкости, г; 25Ъ - плотность насыщенной жидкости,г/см,Данные способы примейимы при исследовании материалов С высокой скоростьюсорбции, У полимерный композиционных 30: материалов процессы сорбции даже при повышенных температурах довольно длительны, поэтому недостатком этого способаявляется большая затрата времени рля достижения состояния насыщения.Целью предлагаемого способа являетсяповышение производительности определенйя пористости полимерных композиционных материалов.Предлагается способ определения. пористости, заключающийся в измерении влагосодержания материала при выдержке егов дистиллированной воде при определенной температуре, отличающийся тем, что,на.установочной партии материала определяют пористость, например, методом выжигания, измеряют влагосодержаниэ принасыщении в момент времени тй, рассчи-тывают параметры уравнения линейной ре:грессии 50Чн" а+ Ь Ро О)Для исследуембго материала замеряютвлагосодержание Ю до момента времениг - (хн, затем по Формуле55р:О,Р,где О- влагосодержание в момент времени т; Ин - предельное влагосодержание;О - коэффициент диффузии;- толщина образца;Г- время,используя данные по кинетике всдопоглощения, рассчитывают Ян, а пористость выЩ - ачисляют по Формуле РоПредлагаемый способ определения пористости осуществляется следующим образом.Зкспериментальный материал представлял собой квазимонотропный углепластик КМУЭ с укладкой 0)о на основе эпоксифенольного связующего. В качестве арматуры использована углеродная лента ЗЛУР,08, Для получения модельных плит установочной партии углепластика при Т = =175 С создавались следующие давления прессования: р = 0,1; 0,2; 0,6; 1,0 МПа.Для исключения каких-либо побочных факторов все пластины были изготовлены: из одной партии препрега, Из каждой плиты установочной партии углепластика было изготовлено по 5 образцов для определения пористости Ро методом выжигания и по 5 образцов для определения текущих значений влагосодержания Ю. Значения пористости для каждой плиты приведены в табл,1.Все образцы установочной партии угле- пластика перед проведением испытаний были выдержаны в термостате при Т = 90 С до постоянного веса, затем помещены в ем" кость с дистиллированной водой при Т=90 С. В процессе выдержки образцов е воде с помощью аналитических весов ВЛР (точность взвешивания до 0,0001 г) для каждого образца определялось текущее значение влагосодержания по Формуле100. Р)Могде Мо - масса образца до воздействия воды, г; М - текущее значение массы образца в процессе водопоглощения, г.Образцы были выдержаны в воде до на. сыщения в течение 1242 ч, При обработке результатов испытаний табл.2) было получено следующее уравнение линейной регрессии с коэффициентом корреляции й =0,870:Мн = 0 944+ 0,751 Ро И) В качестве исследуемого материала есйользован углепластик, отпрессованнйй при давлении р = 0,6 МПа. Из модельной плиты были вырезаны пять образцов в дальнейшем подвергшиеся тем же воздействиям, что и образцы установочной партие.Разница заключалась в выдержке образцов1783380 температуре,отличающийся тем,что, с целью повышения производительности испытаний полимерных композиционных материалов, на установочной партии материала определяют пористость; измеряют влагосодержание при насыщении в момент времени хн, рассчитывают параметры уравнения линейной регресии Юн = а+ Ь Ро, для исследуемого материала замеряют влагосодержание Ю до момента времени т(гъ, затем по формуле в воде: образцы исследуемого углепластика находились в воде в течение 240 ч, За счет этого удалось повысить производительность испытаний в пять раз. Согласно экспериментальным данным, за 240-300 ч 5 сорбции водопоглощение углепластика составляет около 1/2 Ччн. Этих данных по кинетике достаточно для того, чтобы достоверно рассчитать Ян.,Текущие значения влагосодержания об разцов исследуемого углепластика приведены в табл.3.Затем по формуле (2) для каждого образца было рассчитано 9 Ь, а с помощью уравнения (4) - пористость. Эти значения 15 приведены в табл.4.Среднее значение пористости по плите составило 1,61 , что отличается от пористости, определенной методом выжигания, в среднем на 2. Такая погрешность измере ний полностью отвечает требованиям, предъявляемым к интенсивным измерениям и расчетам.формула изобретенияСпособ определения пористости, за ключающийся в измерении влагосодержания материала при выдержке его в дистиллированной воде при определенной в ффи=й = - х6 р 1 ОЛ 2 а нРтц лфе =62 в+ Я 1 2 где К - влагосодержание в момент времени,т;Ин - предельное влагосодержание; О - коэффициент диффузии;- толщина. образца,используя данные по кинетике водопоглощения, рассчитывают Ян, а пористость выЯн - а числяют по уравнению Ро -2. Способ поп 1, отл ича ющи йся тем, что на установочной партии полимерных композиционных материалов определяют пористость методом выжигания. Таблица 1 30 Т ца Предельное влагосодержание Кн образцов углепластика в зависимости от пористост Пористость углепластика КМУЭ, определенная методом выжигания, в зависимости от давления прессования1783380 Таблица 3 Кинетика водопоглащвния исследуемого углеплас 1 ика Расчетные знач,Редактор И,Иванов ктор Н.Заказ 4509 Тираж , Подписное . ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 313035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарин ия предельйого,йлагосодержайия и пористостпластика Составитель Ю, Петр Техред М.Моргентал Таблица 4 я исследуемого угле