Криостат для исследования эффекта памяти формы

Союз Советских Социалистических Респубики О(22)3 сир Гаеудерстееииый комит СССР ао делан иаеоредеиий и открытий(71) заявите 54) КРИ ОСТА ДЛЯ ИССЛЕДОПАМЯТИ ФОРМЫ ФФЕКТА теплонз юмерительвано длямы (ЭПФ),в вливаетсяе груза,ить и тягуам, Изменяявпряженноеимальное впе в верхнеиазотом,Изобретение относи:ся к облает ной техники и может быть использ исследования эффекта памяти форИзвестна конструкция криостата ЭПФ, в которой образец устанприбор таким образом, что усилиредаваемое. через капроновую нроликом, прижимает его к опорелнчину груза, можно изменять ностояние, а следовательно, и макс напряжение, деиствующее в точке приложения илы, При этом образец расположеасти емкости, заполненной жидким имеющей возможность перемещаться в вержкальном направлении 11.К недостаткам такой конструкции следует отнести невозможность обеспечения работоспо. собности в широком диапазоне температур и невозможность визуального наблюдения эа поведением образца в процессе восстановления формы.Известен также крностат, в котором для повышения точности оптических измерений в широком диапазоне температур, держатель образца ыполнен в виде двух коаксиальных,ляцнонных труб 2),К недостаткам указанного криостата следуетотнести невозможность обеспечеция работоспособности в широком диапазоне температур иплохое удобство при исследованиях.Цель юобретения - обеспечение работоспособности в широком диапазоне температур иудобства исследований.Для этого криостат снабжен кварцевой труб., кой, охватывающей нижнюю часть емкости иверхнюю часть держателя, и нагревательнымэлементом, расположенным на кварцевой трубке, а держатель выполнен С-образным и смещенотносительно оси смотровых окон.На фиг. 1 юображен криостат, (продольньп 1разрез); на фиг. 2 - ,изображение в аксонометрии вместе с источником света и экраном.Криостат состоит ю вакуумной камеры,1,патрубка 2, который соединен гибким пшангомс источником вакуума, Во внутренней центральной части камеры 1.расположена охватываемаягерметичная емкость 3 для хладагента 4, например жидкого азота. Патрубок емкости 3 гер 887890метично соединен с верхней крышкой 5, герметично закрывающей своей периферией верхнюючасть камеры 1, Кроме того, в крышке 5 установлен переходник 6, в центральном отверстиикоторого проходят провода, связывающие горя.чий спай термопары, контактирующей с образцом (термопара на фиг, 1 не показана), и нагревательный элемент с измерительной аппаратурой, В противоположных стенках прямоугольнойкамеры 1 имеются прозрачные окна 7 из зака- тленного стекла, Нижняя (донная) часть емкости3 охватывается кварцевой трубкой 8 с располо.женным снаружи нагревательным элементом,Нижней частью кварцевой трубки 8 охватываетсй верхняя, завинченная в дно емкости 3, ци.линдрическая часть держателя 9, изготовленногоиз меди. Данный держатель имеет С-образнуюформу, причем боковая часть, держателя смеще.на относительно оси окон 7, по которой располагаютсясменные образцы 10 из исследуемыхматериалов,Образцы 10 фит.сируются на держателе 9прижимной планкой 11, Напротив боковой частидержателя со стороны образца 10 смонтирован рперпендикулярно к оси окон шток деформатор12, правый конец которого вращательно.подвижно соединен с дном чашеобразной гайки 13,связанной с внешней резьбой неподвижного винта 14, К внутре 1 снему торцу этого винта припаян гофрированный кожух (сильфон) 15, второйконец которого аалогичным образом связан спериферией промежуточного фланца на штоке 12.Кроме вышеописанного к дну камеры 1 прива.рена стойка 16 для соединения криостата с под 35ставкой 17 (фиг, 2).Сущность работы криостата заключается вследующем.Исследуемый образец 10 в виде пластинкиразмерами, например, 20 х 2 х 0,3 ммз с помощьюприжимной планки 11 и винта жестко закрепляется в держателе 9 в вертикальном положении так, чтобы примерно половина его длинынаходилась выше верхнего уровня рабочей частидержателя 9.4Криостат с заправленным в держателе образ.цом герметизируется путем скрепления болтамиверхней крышки 5 с фланцем корпуса камеры1 через резиновую/прокладку и вакуумируетсяс помощью вакуумйой установки, состоящей иэпаромасляного диффузионного и форвакуумного36насосов (на фиг, не показаны).Заливка жидкого хладагента осуществляетсяс помощью воронки через открытую часть пат.рубка емкости 8,Охлажденный до температур ниже темпера. %этур мартенситных превращений образец 10деформируют путем изгиба при давлении нанего штока-деформатора 12, который перемещается в направлении образца навинчиваниемгайки 13 на винт 14,Измерение температуры образца осуществляется с помощью вольтметра В 7 - 21 или потен.циометра, например ПП - 63, и термопарой, горячий спай которой приведен в соприкосновение с исследуемым образцом 10, а холодныйтермостатируется вне криостата. При постепенном испарении жидкого хладагента 4 происходит увеличение температуры образца 10,По достижении температуры начала обратного-мартенситного превращения начинается восстановление первоначальной (до деформации)формы образца. Процесс восстановления формыможно наблюдать визуально через прозрачныестеклянные окна.или на экране 18, на которомс помощью оптической системы (на фиг. непоказана) проецируется увеличенное изображение19 образца 10, что позволяет повысить чувствительность и точность измерений, а такжеисследовать кинетику ЭПФ.Нагрев образца выше комнатной температуры при необходимости можно осуществить,с помощью нагревателя, расположенного снаружикварцевой трубки 8, Повышая мощность нагревателя, можно увеличивать температуру образца до температур, верхний предел которыхограничивается температурами плавления конструкционных материалов криостата,При последующем охлаждении можноисследовать кинетику обратного ЭНФ.Таким образом, данный криостат, позволяющий наблюдать и исследовать кинетику ЭПФ,также дает возможность определять параметрыЭПФ в широком интервале температур, в кото- .ром лежат температуры восстановления формыобразцов практически всех известных формоэапоминающих материалов.1Формула изобретенияКриостат для исследования эффекта памятиформы, содержащий вакуумную камеру сосмотровыми окнами, емкость для хладагента,расположенную в камере, и держатель для закрепления образца, расположенный под емкостью,отличающийся тем,что,сцелью обеспечения работоспособности в широкомдиапазоне температур и удобства исследований,он снабжен кварцевой трубкой, охватывающейнижнюю часть емкости и верхнюю часть держателя, и нагревательным элементом, расположенным на кварцевой трубке, держатель выполненС.образным и смещен относительно оси смотровых окон.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. "Физика металлов и металловедение",. 1975, т, 39, вып 5, с. 1037-1043.2, Авторское свидетельство СССР Р 702220,кл. Р 25 О 3/10, 1979 (прототип).887890 Составитель Г. Катене Техред Е.Гаврилешко рректор, Л, Бокшан Филиппова Заказ 10707/8 Т ВНИИПИ Государственно по делам изобретений 11%35, Москва, Ж 35, Рараж 569го комитета СССРи открытийшская наб., д, 4/5 Подписи Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4