SU1390527A1 - Способ определени теплофизических и физико-механических характеристик изотропных эластомерных материалов - Google Patents
Способ определени теплофизических и физико-механических характеристик изотропных эластомерных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- SU1390527A1 SU1390527A1 SU864143831A SU4143831A SU1390527A1 SU 1390527 A1 SU1390527 A1 SU 1390527A1 SU 864143831 A SU864143831 A SU 864143831A SU 4143831 A SU4143831 A SU 4143831A SU 1390527 A1 SU1390527 A1 SU 1390527A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- sample
- change
- cell
- temperature
- heated
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области измерени теплофизических и физико-механических характеристик и может быть использовано при определении коэффициента линейного термического расширени , коэффициента Пуассона и модул упругости изотропного эластомерного материала. Пель изобретени - сокращение времени и количества оборудовани , необходимого дл определени названных характеристик материала путем измерени за один цикл коэффициента линейного термического расширени , коэффициента Пуассона и модул упругости изотропного эластомера. Дл определени указанных характеристик образец помещают в термостатированную чейку с диаметром, большим чем диаметр образца, и измер ют относительное изменение его высоты ( А Е, в зависимости от изменени температуры ( Т,К Затем после достижени боковой поверхностью образца боковых стенок термостатированной чейки измер ют относительное изменение высоты образца М 7) в зависимости от изменени температуры ( лТ j).После заполнени всего объема че11ки фиксируют изменение давлени ( /1 Р) в ней в зависимости от изменени температуры ( йТз), после чего рассчитывают коэффициент линейного термического расширени (ci , коэффициент Пуассона (vi) и модуль упругости (Е) по формулам 0 V /jea /(« /IT,) - 1)(c/4Tj) -t- 1, E СйР (1 - 2 ))J/(a 4Tз). 3 ил. s (Л OO О СП N3
Description
Изобретение относитс к области измерени теплофизических и физико- механических характеристик материалов , в частности к измерению коэффиц ента линейного термического расширени , коэффициента Пуассона и модул упругости изотропного эластомера материала , которые вл ютс основными параметрами при расчетах технологи- ческой оснастки дл производства изделий из полимерных композиционных материалов термокомпрессионным методом формовани .
Цель изобретени - сокращение вре мени и количества оборудовани , необходимого дл определени теплофизических и физико-механических характеристик материала путем измерени за один цикл испытани коэффициента линейного термического расширени , коэффициента Пуассона и модул упругости изотропного эластомера.
Измерение изменени высоты образца при нагреве в свободном состо нии позвол ет определить коэффициент линейного термического расширени (с) как
(1)
где
ЛЕ. относительное изменение высоты образца до момента достижени им боковой поверхностью боковых стенок чейки при нагреве на ЛТ,,°С.
Измерение изменени высоты образца при нагреве в услови х ограничени деформации в радиальном направлении (после достижени боковой поверхностью образца боковых стенок чейки ) позвол ет определить коэффициент Пуассона (л)) по формуле
V
) - 1 Е /(,) + 1
(2)
где f t относительное изменение
высоты образца до момента исчезновени всего объема чейки при его нагреве на ЛТ,, С.
Измерение прироста давлени (dP) в чейке после исчезновени всего объема при нагреве образца на 4 Т т,
позвол ет найти модуль упругости (Е) материала по формуле
5 0
5
0
5
0
5
Е
ДР (1 - 2%/)
(3)
ofdT,
На фиг. 1-3 изображена схема прибора дл определени названных характеристик изотропного эластомер- ного материала на различных стади х испытани J реализующа данный способ .
Устройство (фиг. 1) содержит термостат 1 с нагревательными элементами 2 и цилиндрической металлической чейкой 3, внутри которой помещен образец 4 на подставке 5,св занной теплоизол тором 6 с датчиком 7 давлени и через стержни 8 с нулевым коэффициентом термического расширени - с датчиком 9 перемещени ,ин- дентор 10 которого, выполненный из того же материала,что и стержни 8, опущен на верхний торец образца 4, и ограничитель 11 вертикального перемещени образца, скрепленный с термостатом 1 и основанием 12 болтами 13 через теплоизол торы 14.
Определение характеристик провод т следующим образом.
На подставку 5 устанавливают образец 4 с диаметром,меньщим диаметра чейки 3,причем зазор между стенкой чейки 3 и образцом 4,отнесенный к радиусу образца, должен быть меньше зазора между ограничителем 11 и образцом 4, отнесенного к высоте образца , затем собирают прибор, нагревают образец и фиксируют изменение высоты образца с помощью индикатора 9 перемещений. До тех пор, пока образец не достиг стенок чейки (фиг.2) значени , показываемые иникатором 9 перемещений,определ ютс изменением образца, коэффициентом линейного термического расширени материала образца и его высотой (см. формулу
йЪ
(1) , причем
л Е
где ah
изменение высоты образца, h - высота образца). После достижени образцом 4 стенок чейки 3 (фиг.2) радиальных перемещений больше не происходит и показани индикатора 9 определ ютс коэффициентом линейного термического расширени , коэффициентом Пуассона образца, егь высотой и изменением температуры (см. формулу
(2), После исчезновени всего объем чейки, когда образец достигнет ограничител 11 вертикального перемещни (фиг. 3) дальнейшее нагревание сопровождаетс увеличением давлени которое фиксируетс с помощью датчика 7 давлени .
Изменение давлени определ етс характеристиками материала образца (коэффициентом линейного термического расширени , коэффициентом Пуассона и модулем упругости) и изменением температуры (см. формулу (3), причем по индкатору 9 перемещений след т за отсутствием изменений высоты образца 4. После этого по формулам (1) и (3) определ ют искомые значени характеристик.
Ячейку 3, ограничитель 11, подставку 5, теплоизол торы 6 и 13, болты 12 наиболее целесообразно изготавливать из материалов с нулевым коэффициентом термического расширени ,в противном случае погрешность, вносимую изменением их размеров,необходимо учитывать.
Пример. В чейку 3 диаметро
10.0мм помещают образец 4 из крем- нийорганической резины ИРП-1400, имеющий диаметр 9,65 мм, высоту
10.1мм (образцы изготавливают в пресс-форме при 160+10°С в течение
весь объем чейки, его термическое расширение прекращаетс ,что сопровождаетс приростом давлени , фиксируемым датчиком 7 и pasHhiM
йУ Тз
0,03428 МПа/С, откуда по фор0
5
0
5
0
муле (3) наход т модуль упругости (Е) материала образца, равный Е 6,998 МПа.
Применение предлагаемого технического решени позвол ет определ ть указанные характеристики материала эластичного формующего элемента в кротчайшие сроки, так как их значени наход т по результатам одного испытани на одном приборе, который может быть изготовлен специально или может быть собран на основе капилл рного вискозиметра типа Полимер К-1, снабже1 ного дополнительно датчиком линейного перемещени , комплектом частей с нулевым коэффициентом термического расширени и заглушкой вместо капилл ра.Дл изготовлени же образца не требуетс никакой специальной оснастки.Он может быть отформован в матрице термостатированной чейки.
Claims (1)
- Формула изобретениСпособ определени теплофизичес- ких и физико-механических характеристик изотропных эластомерных материа30 мин с последующей термообработкой 35 лов, заключающийс в том,что испы40при 200°С 24 ч).Собирают прибор, причем рассто ние между ограничителем 11 вертикального перемещени и подставкой 5 устанавливают 10,76 мм. При нагреве образца изменение его высоты в зависимости от изменени температуры составл ет2,8 -10 , следовательно,коэффициент линейного термического 45 расширени (о/) материала образца наf , 3 h 1 ход т по формуле (1; какh д Т,туемый образец помещают в термостатированную чейку, нагревают и фикс руют изменение его высоты в зависимости от изменени температуры, о т личающийс тем,что, с целью сокращени времени и количества оборудовани , необходимого дл опре делени физико-механических характеристик материала путем измерени за один цикл коэффициента линейного термического расширени , коэффициен та Пуассона и модул упругости изотропных эластомеров, после дости жени боковой поверхностью образцатуемый образец помещают в термостатированную чейку, нагревают и фиксируют изменение его высоты в зависимости от изменени температуры, о т- личающийс тем,что, с целью сокращени времени и количества оборудовани , необходимого дл определени физико-механических характеристик материала путем измерени за один цикл коэффициента линейного термического расширени , коэффициента Пуассона и модул упругости изотропных эластомеров, после достижени боковой поверхностью образца277,227-10- 1/°С. При нагреве образца до 150 С образец достигнет сте-50 боковых стенок чейки дополнительнофиксируют изменение его высоты в зависимости от изменени температуры, а после заполнени им всего обтзема чейки фиксируют нарастание давленок чейки и изменение его высоты в зависимости от изменени температурыйЬгпосле этого составл ет -JЯ.- 7 .хЮ мм / С, а коэффициент Пуассо- 55 ни в ней в зависимости от измененина (л)), вычисленный по формуле (2), равен -О 0,4717. При нагреве до 220°С образец полностью заполн еттемпературы, после чего по полученным данным расчитывают искомые коэффициенты .4045туемый образец помещают в термостатированную чейку, нагревают и фиксируют изменение его высоты в зависимости от изменени температуры, о т- личающийс тем,что, с целью сокращени времени и количества оборудовани , необходимого дл определени физико-механических характеристик материала путем измерени за один цикл коэффициента линейного термического расширени , коэффициента Пуассона и модул упругости изотропных эластомеров, после достижени боковой поверхностью образца-50 боковых стенок чейки дополнительнотемпературы, после чего по полученным данным расчитывают искомые коэффициенты .10 ПФмз. Уп ю
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU864143831A SU1390527A1 (ru) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | Способ определени теплофизических и физико-механических характеристик изотропных эластомерных материалов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU864143831A SU1390527A1 (ru) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | Способ определени теплофизических и физико-механических характеристик изотропных эластомерных материалов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1390527A1 true SU1390527A1 (ru) | 1988-04-23 |
Family
ID=21266248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU864143831A SU1390527A1 (ru) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | Способ определени теплофизических и физико-механических характеристик изотропных эластомерных материалов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1390527A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2653186C1 (ru) * | 2017-04-03 | 2018-05-07 | Объединенный Институт Ядерных Исследований | Способ определения коэффициента пуассона материала герметичной тонкостенной полимерной трубки |
-
1986
- 1986-11-04 SU SU864143831A patent/SU1390527A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 216319, кл. G 01 N 25/16, 1968. Авторское свидетельство СССР № 1176209, кл. С 01 N 3/00, 1985. Авторское свидетельство СССР № 291127, кл. G 01 N 3/08, 1971. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2653186C1 (ru) * | 2017-04-03 | 2018-05-07 | Объединенный Институт Ядерных Исследований | Способ определения коэффициента пуассона материала герметичной тонкостенной полимерной трубки |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2414234C (en) | Aggregate dilatometer device and methods of testing | |
| McKinney et al. | PVT relationships for liquid and glassy poly (vinyl acetate) | |
| Sato et al. | Precise measurement of the PVT of polypropylene and polycarbonate up to 330 C and 200 MPa | |
| Doust et al. | An experimental and theoretical study of pressure and thermal distortions in a mechanical seal | |
| US4552025A (en) | Multifunction processability testing method and apparatus | |
| Duran et al. | A torsional dilatometer for volume change measurements on deformed glasses: Instrument description and measurements on equilibrated glasses | |
| US4837776A (en) | Process for measuring the variations in volume of fluids, especially shrinkage measurements in synthetic resins during hardening and a device for carrying out the process | |
| CN104181191A (zh) | 膨胀橡胶体积弹性模量测试及其试样制备装置与方法 | |
| SU1390527A1 (ru) | Способ определени теплофизических и физико-механических характеристик изотропных эластомерных материалов | |
| US3387490A (en) | Rheometer die improvement | |
| US2691886A (en) | Stress relaxation measuring device | |
| US4066159A (en) | Method and apparatus for the control of pitch still operation | |
| CN1654935A (zh) | 半导电高分子材料压力和温度传感器的标定装备及标定工艺 | |
| Babb et al. | Apparatus for pvt measurements of gases to 10 kilobars | |
| CN206671234U (zh) | 一种高分子材料体积膨胀系数的简易测试装置 | |
| US2729096A (en) | Method for determining the fatigue endurance limit of solids, especially metals | |
| Laufer et al. | A simple dilatometric method for determining Poisson's ratio of nearly incompressible elastomers | |
| CN109991263B (zh) | 超高性能混凝土的收缩测试方法 | |
| Horst et al. | Compression stress relaxation apparatus for the long-time monitoring of the incremental modulus | |
| Li et al. | A Validated Model on the Thermal-induced Stress in Silicone Encapsulated Electronic Components | |
| SU1229608A1 (ru) | Устройство дл измерени механических напр жений | |
| EP3423814A1 (en) | Pressurizable dilatometer system and apparatus | |
| Traxler | Flow Properties of Asphalts | |
| Slysh et al. | Prediction of diallyl phthalate molding performance from laboratory tests III. Correlation of data from capillary extrusion rheometer, mechanical spectrometer and differential scanning calorimeter | |
| RU2078327C1 (ru) | Прибор для определения прочности, термо- и влагоупрочнения пластичных смазок |