SU569910A1 - Камера дл исследовани водородопроницаемости - Google Patents

Description

154) КАМЕРА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОДОРОДОПРОНИЦАЕМОСТИ

1

Изобретение касаетс  исследований физических свойств веществ, а именно ; уст ройств предназначенных дп  исследовани  газопроницаемости металлов.

Известно устройство дл  исследовани  водородопроницаемости металлических мембран , содержащее корпус, наход щийс  под вакуумом, внутри которого имеетс  уплот-. н юишй узел. I Уплотн ющий узел состоит ид цвух фланцев, между которыми в ножевом уплотнении помешаетс  мембрана из иссле дуемого металла i.

Известно также устройство дл  исследовани  водородопроницаемости металлических мембран, содержащее корпус, наход щийс  под вакуумом, внутри которого находитс  уплотн ющий узел, состо щий из двух труб, между торцакш которых приварена мембрана из исследуемого металла 2.

Во врем  проведени  экспериментов с одной стороны мембраны поддерживают посто нное давление водорода, а с другой высокий вакуум.

К недостаткам таких устройств, во-первых , следует отнести возможность окислени  пластины из исследуемого металла при сварке, во-вторых, жестко закрепленна  пластина из исследуемого металла подвергаетс  длительному высокотемпературному нагреву вместе с уплотн готгшм узлом, необходимому дл  сннже1ш  фонового газоотделени  системы . Все это может привести к глубокому изменению свойств исследуемого материала.

Известно также устройство, которое содержит корпус с крышкой и о шованием, в котором выполнены отверсти  дл  сообщени  с вакуумной системой, механизм пе- рекгегаени , присоединенный герметично сверху к корпусу, печь, размешенную внутри корпуса, и расположенный внутри печи уплотн ющий у.зел, состо щий из верхней и нижней труб, расположенных соосно и с зазором, нижн   из которых прикреплена к основанию корпуса над отверстием в основании корпуса, а верхн   присоединена к механизму перемещени  3.

К недостаткам этого устройства относитс  то, что мембрана из исследуемого металла вместе со всей системой проходит все этапы подготовк к работе, в частноети длит( высокогемпературнмй щюrtieB Hco6xoriHVfF.itt цл  дегазаини системы. При исслепснапии свойств металлов и сплавов метопом вor opoдoпpoнlIцae -:ocти такой прогрев пеи; божно приводит к существенным иаменешт м кзтериала мембраны, (фазовые превращени , рекристаллизаци , рост зерна) Лктивнь)е металлы, кроме того, могут загр зн тьс  при повышенньгч. температурах газами , выпел гоишмис  в вакууме из деталей конструкции, fitee это затрудн ет интерп(зетацию получ емых результатов и снижает точность измерений. Целью изобретени   вл етс  повышение точности исспе-.овани  свойств металлнчес-ких мембран путем раздельной дегазации камеры и мембраны из исследуемого металла . Это достигаетс  тем, что известна  камера дп исспедованн  водороаопронйиаемости содержаща  корпус с крышкой и основаниеь) в котором выполнены отверсти  дп сообщет1 с вакуумной системой, механизм перемещени , присоединенный герметично сверху к корпусу, печь, размещенную внутри корпуса и расположенный внутри печи уплотн ющий узел, состо щий из верхней и нижней труб, расположенных соосно и с зазором, нижн   из которых прикреплена к основанию корпуса над отверстием в основании корпуса, а верхн   присоединена к механизму перемещени , снабжена дополнительной разъемной камерой, состо щей из фигурного фланца, с пр моугольным огверсмем, расположенным (на уровне зазора, жестко пр икрёПленного к средней части боковой поверхности корпуса съемной крышкой, присоединенной к фигурному фланцу, и стекл нной трубкой, жестко присоединенной к крышке дополнительной камеры и имеющей отверстие дл  прохода из нее толкател , .имеющего на одном конце приспособление цангового типа дл  соединетш  с мембраной из исследуемого мет&лла, а на другом конце - магнитный сердечниК; На чертеже показана камера дл  исследовани  водородопроницаемости. Камера содержит корпус 1, верхнюю тру бу уштотн гощего узла 2, нижнюю трубу уплотн ющего узла 3, съемную крышку с м ханиамом перемеше1шл 4, основание 5, печ сопротивлени  6, пластину из исследуемого металла 7 и Т , разъемную камеру, состо щую из жестко закрепленного фланца 8 с пр моугольной щелью 9, съемной крышки 10 магнитного сердечника 11, толкател  12, стекл нной трубки 13. .После сборки прибора мектбрана и.з иссле дуемого металла находитс  в положешга v вакуук1ирук/г, включают ne4ij О и егазируют уплотн ющий узел 2,3 гфи темературах , npPBbnj/аюищх тем1тературу экспоимет{та . После установле га  задатшой температуры мембрану из исследуек ого мета.па с помощью мапттного серг1ечника 11 и олкател  12, не наруша  вакуума, noMeinai T между трубами уплотн ющего узла 2 и 3, уплотн ют с помощью бо.птов и дегазируют при температуре экспериктента. в по. лость, обра.зуемую трубой 2, напускают водород , давле1гае которого поддерживают посто нным в течение всего опыта. Полость, образуемую трубой .3, HenpbippjiBHo откачиваВ эксперименте измер ют период нестационарности и величину стационарного патока водорода, проникаюи его через мембрану из исследуемого металла. Наличие дополнительной разъемной камеры цает возможность сохранить исходное состо ние исследуемого металла и эффективно С5шжать поправку холостого опыта . В качестве примера использовани  пред.. лагаемого устройства приведен результат исследова1ги  водородопроницаемости меди МВЧ. Образцы мембраны толщиной 0,1 мм отжигали в Baxyyvre на зерно 15-20 мк и зерно 200-300 мк. Водородопроницаемость измер ли при температуре и давлени х 5-10 N5M рт. ст. Получены следующие значени  проницаемости: на обра.зцах с мелким зерном П 2,510,2 tO на образцах с крупным зерном П -Ю ем°-&м 7,5iO,6--fO Полученные см.секйтм данные лежат внутри интервала известных литературных данных и свидетельствуют о заметном вли нии размера зе|эна на величину водородопроницаемости. На установках старого типа трудно осуществить и&мерени  на образцах с малым размером зерна. Во врем  подготовки системы вырастает и получаемые величины завис т от условий подготовки камеры и промежуточное значение между указанными величинами. Предлагаемое устройство значительно облегчает применение метода водородопроницаемости дл  изучени  таких процессов, как структурные и фазовые превращени , а также измерение параметров массопереноса в системе газ-твердое тело. Технико-экономический эффект от внедрени  предлагаемого устройства складываетс  из повь шени  точности при исследовании свойств металлов методом водородопроницаемости и эконокгаии времени, необходимого дл  предвар1теш:,ной дегазации вакуумтюй системы.