Способ определения кажущейся плотности пористых изделий

(м)э 6 01 ГОСУДАРСТВЕН ЮЕ ПАТВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР)ОПИСАНК АВТОРСКОМУ ТН ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВ(71) Институт химии поверхности АН УССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЖУЩЕЙ-,СЯ ПЛОТНОСТИ ПОРИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к испытательной технике, Способ включает предварительное физическое воздействие настандартные образцы с известной кажущейИзобретение относится к испытательнойтехнике, а именно к определению кажущейсяплотности пористых изделий, й может бытьиспользовано для нераэрушающего контроляизделий из пористых материалов,Целью изобретения. является повышение точности определения кажущейся плотности пористых изделий,Поставленная цель достигается тем, чтов способе, заключающемся.в том, что оказывают Физическое воздействие на иэделие иопределяют параметр, с учетом которого патарировочным графикам определяют кажущуюся плотность, согласно изобретению. вкачестве Физического воздействия исполь- .. зуют внедрение индентора в иэделие призаданной нагрузке, а в качестве параметраиспользуют микротвердость,Для осуществления способа использовали микротвердомер ПМТ-З, модернизиро-ванный системой: автоматического. нагружения. Для определения микротверся плотностью, определение соответствующего параметра, нахождение зависимости между этим параметром и кажущейся плотностью стандартных образцов, последующее физическое воздействие на исследуемое изделие, определение соответствующего параметра и нахождение кажущейся плотности по зависимости кажущейся плотности от этого параметра. Новым является то, что в качестве физического воздействйя применяют внедрение индентора в поверхность исследуемого изделия при выбранной нагрузке, в качестве соответствующего параметра определяютмикротвердость; 1 табл., 2 ил. дости использовали индентор - пирамиду Виккерса. Стандартные образцы были изготовлены из расширенного графита и высокодисперсного пирогенного кремнезема марки А(ГОСТ 14922-77). Стандартные а образцы готовили путем прессования в ци- р линдрической пресс-форме, Размеры образцов составляли: диаметр 5 мм, толщина 10 мм. Для построения калибровочного гра- О Фика или получения аналитической зависи- Сд мости между кажущейся плотностью и .О микротвердостью брали по 8 стандартных Я образцов иэ расширенного графита или высокодисперсного пирогенного крвмнееемв )нв марки А-ЗОО, Для каждого образца определяли кажущуюся плотность общеизвестным способом взвешивания образца с известным обьемом. Затем образцы испытуемых материалов укрепляли. в держателях на предметном столике прибора ПУТ-З, Опре-деление микротвердости основывалось на использовании известного метода оценкикинетической твердости. В процессе внедрения индентора в испытуемый материал,выдержки под нагрузкой и разгружения осуществляли регистрацию глубины внедренияиндентора и и нагрузки Р с помощью двухкоординатного самописца Н. В результатеиспытаний регистрировали зависимостьР = т(п) в виде двухкоордйнатной диаграммы.По полученной диаграмме для заданногоуровня нагрузки определяли йист, (истиннуюглубину внедрения) и рассчитывали величинумикротвердости НЧь по формуле НЧп 37,8 РгЗатем выбирали новый участок поверхностиобразца путем горизонтального перемещения предметного столика прибора АМТиповторяли процесс испытаний в том же порядке, После 30 измерений подсчитывалисреднее значение микротвердости для образца заданной плотности, Затем выбиралиновый уровень нагрузки и процесс испытаний повторяли.На фиг.1 приведены графики зависимости кажущейся плотности от микротвердости для образцов из расширенного графитапри различных нагрузках на индентор; нафиг.2 приведены графики зависимости кажущейся плотности от микротвердости дляобразцов из высокодисперсного пироген. ного кремнезема марки Апри различных нагрузках на индентор,Изобретение иллюстрируется примерами конкретного выполнения,П р и м е р 1, Из природного графитамарки ГОК получали расширенный графит.по.известному методу. Иэ полученного материала брали навеску 0,194 г. Затем прессовали расширенный графит вцилиндрической пресс-форме диаметром 5мм до объема, равного 0,196 см, Полученный образец взвешивали на аналитическихвесах с точностью до О;0001 г и измеряли егогеометрические размеры микрометрами сточностью до 0,01 мм. Значение кажущейсяплотности составило 990 кг/м. Затем опре деляли микротвердость при разных нагрузках (Р = 1 г, 2 г, 4 г) и в разных местах. Яотарировочным графикам, приведенным нафиг.1, определяли кажущуюся плотность,Такие же измерения были проведены дляобразца из расширенного графита, которыйимел кажущуюся плотность 410 кг/м. Результаты приведены в примере 1 таблицы.П р и м е р 2, Поступали так, как описанов примере 1, за исключением того, что дляизготовления пористых образцов брали вы сокодисперсный пирогенный кремнеземмарки А, Результаты приведены в примере 2 таблицы, Формула изобретения Способ определения кажущейся плотности пористых иэделий, заключающийся в том, что оказывают физическое воздействие на иэделие и определяют параметр, с учетом которого по тарировочным графикам оп ределяют кажущуюся плотность, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, в 55 П р и м е р 3 (по прототипу), Пля испытаний использовали прибор УСИ. Из расширенного графита методом прессования в цилиндрической пресс-форме диаметром 25 5 мм изготовили стандартные образцы толщиной 10 мм с разной кажущейся плотностью, Для каждого образца определяли кажущуюся плотность общеизвестным способом взвешивания образца с известным 10 объемом. Поверхность образцов многократно пропитывали клеем Бф. Затем образцы последовательно устанавливали в оправке, Причем одну сторону образца опускали в жидкость, а к другой стороне образ ца крепили акустический датчик. В качествежидкостей испольэовали воду и трансформаторное масло, Затем выбирали рабочую частоту прибора УСИ. В процессе испытаний регистрировали: скорость распростране ния ультразвуковой волны, коэффициентзатухания ультразвуковой волны, отношение амплитуд. двух импульсов на входе прибора.Определяли значение удельного акустического импеданса. Математическая обработ ка полученных результатов позволилаопределить зависимость кажущейся плотности от удельного акустического импеданса: р = 24,66+ 2,48 107, где Е - удельный акустический импеданс.30 Контрольное определение кажущейсяплотности было проведено для графитовых изделий с известкой кажущейся плотно. стью 580, 550, 500 кг/м .Результаты измерений и расчетов пред ставлены в примере 3 таблицы. Погрешностьопределения кажущейся плотности пористых изделий по прототипу составила от 9 до 13.Приведенные в примерах данные подтверждают достижение поставленной цели;40 погрешность определения кажущейся плотности по заявляемому способу существенно меньше, чем по прототипу.Кроме того, заявляемый способ позволяет определять локальную кажущуюся 45 плотность изделий практически в заданной,точке, так как площадь контакта индентора с исследуемой поверхностью .незначительна (25-900 мм), Заявляемый способ позволяет определять кажущуюся плотность 50 пористых изделий сложной формы.1820302 нагрузке, а в.качестве параметра исг 1 о/гьзуют микротвердость. Значение кажу. щейся плотностн, определенное экспериментально. кт/мз Среднее значение истиной микротеергнгсти, кг/маггЗначение удельного акт. стичес кого импеданса, кМи с) 1 Оз Значение кажущейся плотно.сти.определенное по грэфнку,кг/м Огноснтельналпогреогносгьизмерений ка.хущейсл плот.ности, ть Тип материала Нагрузка на инде нтор. г Расширенный грзфит 410 710 Высокодиспврсионный пи. регенный кремнезем А.ЗОО 11 ОО 1,65 0,38 Расщнренный графит2 качестве физического воздействия использу 1 от внедрение индентора при заданной 1,12 2,25 4,46 О,З 6 0.73 1,45 7,6 40 133 ЗО 69 990,2994966,3408410.3406711709,11100,41104,5637.2433.9116,9 Ю.О 2 О,37 О,49 Ю,О 73 0,49 О,Бб Ю,14 О,126 Ю,04 ЮЕ ь 9,9 13,2 +0.11820302 фиг.2 орректор М. Ткач Редакт олкова Тираж Подписное,сударственного комитета по изобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 Ю ГКНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 кгпв,ьоооо