SU873083A1

SU873083A1 - Volumetrical dilatometer

Info

Publication number: SU873083A1
Application number: SU802880337A
Authority: SU
Inventors: Леонид Олегович Кисель; Галина Тимофеевна Даровских; Владимир Николаевич Красовский
Priority date: 1980-02-11
Filing date: 1980-02-11
Publication date: 1981-10-15

Description

Изобретение относитс к теплофизи ке, а именно к приборам дл определени температур структурного стекловани и коэффициентов термического расширени (КТР) различных вулканизованных эластомеров. Известен дилатометр, предназначен ный дл определени коэффициента линейного расширени резца при низких температурах и температуры структурного стекловани 1. Однако этот дилатометр обладает невысокой точностью определени температуры структурного стекловани полимеров. Кроме того, в нем отсутст вует возможность определени коэффи;циента объемного расширени . Наиболее близким к предложенному вл етс объемный дилатометр, содержащий металлическую дилатометрическую плоскую чейку, с выведенным из нее капилл ром. Он предназначен дл исследовани нефт ных битумов и их компонентов 2. Однако на данном дилатометре не возможно определ ть Тд и КТР вулкани эованных эластомеров из-за того, что не представл етс возможным изго товить образец по форме, в точности повтор ющей по/юсть дилатометрической . чейки. Если образец будет больше как по высоте, так и по диаметру, чем полость чейки, возможно его коробление и перекрытие капилл ра при работе, что приводит .к нарушению работоспособности прибора. Если образец будет меньше как по высоте, так и по диаметру, чем полость чейки , то возможны его перекосы, что также приводит к нарушению работоспособности прибора. Кроме того,дл того, чтобы рабоча жидкость при работе с прибором не выливалась через контакт крыйка- чейка, необходимо дл герметизации этого контакта каждый раз обеспечивать пластическую деформацию стали, из которой изготовлены крышка и чейка, что неприемлемо , исход из известной раз- . ницы в допускаемых напр жени х при сжатии стали и работы на срез витков резьбы болтов и шайбы. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей дилатометра и повышение надежности в его работе. J Поставленна цель достигаетс тем, что дилатометрическа чейка содержит посадочное место под пуансон, например i цилиндрической формы, иThe invention relates to thermophysics, namely to devices for determining structural glass transition temperatures and thermal expansion coefficients (CTE) of various vulcanized elastomers. A dilatometer is known for determining the linear expansion coefficient of the cutter at low temperatures and structural glass transition temperature 1. However, this dilatometer has a low accuracy in determining the structural glass transition temperature of polymers. In addition, it lacks the ability to determine the coefficient of volume expansion. Closest to the proposed is a bulk dilatometer containing a metal dilatometric flat cell, with a capillary removed from it. It is intended for the study of petroleum bitumens and their components 2. However, it is not possible to determine the Td and KTP of vulcanized elastomers on this dilatometer because it is not possible to make a sample in a form that is exactly the same as the dilatometric . cells If the sample is larger both in height and in diameter than the cell cavity, it is possible that it will warp and the capillary will overlap during operation, which leads to a malfunction of the device. If the sample is smaller both in height and in diameter than the cell cavity, then its distortions are possible, which also leads to a malfunction of the device. In addition, in order to prevent the working fluid from pouring out through the Krykachek contact with the device, it is necessary to seal this contact each time to ensure plastic deformation of the steel from which the cover and the cell are made, which is unacceptable, based on the known difference. those in permissible stresses under compression of steel and work on cutting thread turns of bolts and washers. The purpose of the invention is to expand the functionality of the dilatometer and increase reliability in its operation. J The goal is achieved by the fact that the dilatometric cell contains a seat for a punch, for example, i is cylindrical in shape, and

облойную канавку под выпрессовки, между дилатометрической чейкой и крышкой помещена,прокладка из медной или алюминиевой фольги, а крьошка снабжена буртиком, вход щим вместе с деформированной частью прокладки в облойную канавку чейки.a cover groove for pressing out, between the dilatometric cell and the lid, a gasket made of copper or aluminum foil is placed, and the shank is provided with a collar, which comes together with the deformed part of the gasket into the skin groove of the cell.

На фиг.1 представлена схема объемного дилатометра; на фиг.2 - дилатометрическа чейка с дополнительно изготовленным пуансоном.Figure 1 presents the scheme of the bulk dilatometer; 2 shows a dilatometric cell with an additionally manufactured punch.

Объемнпф дилатометр (фиг.1) состоит из металлической дилатометрической плоской чейки 1 с вулканизованным образцом 2, котора содержит посадочное место 3 и облойную канавку 4, крышки 5, снабженной буртиком 6, прокладок 7 и 8, трубки из ковара 9, соединенной пайкой с крышкой 5 и стекл нным капилл ром 10, шайбы 11 и болтов 12, емкости 13 с рабочей жидкостью 14. В комплект входит пуансон 15 (фиг.2).The dilpometer dilatometer (Fig. 1) consists of a metal dilatometric flat cell 1 with a vulcanized sample 2, which contains a seat 3 and a collar groove 4, a lid 5 fitted with a shoulder 6, gaskets 7 and 8, a pipe from Kovar 9 connected by soldering to the lid 5 and a glass capillary 10, washers 11 and bolts 12, containers 13 with a working fluid 14. A punch 15 is included in the kit (FIG. 2).

Определение КТР вулканизованных эластометров при помощи этого прибор производитс следующим образом.The determination of the CTE of vulcanized elastometers using this instrument is performed as follows.

В дилатометрическую чейку 1 закладываетс образец 2 невулканизованной резины, в посадочное место 3 вставл етс пуансон 15. Собранна таким образом пресс-форма, в koTOрой дилатометрическа чейка выполг н ет функцию матрицы пресс-формы, помещаетс в вулканизационный пресс и при определенных дл каждого эластомера температуре, давлении и времени выдержки производитс вулканизаци образца. По окончании процесса вулканизации пресс-форма извлекаетс , из пресса и охлаждаетс до комнатной температуры. При -вулканизации образец принимает форму полости чейки. Далее дилатометрическую чейку.с вулканизованным образцом собирают в дилатометр следующим образом . Между чейкой 1 и крышкой 5 устанавливают прокладку 8 из медной или алкминиевой фольги. Выбор материала дл прокладки объ сн етс тем, что другие уплотнительные материалы , например резины или пластмасса , при температуре стекловани тер ют способность к герметизаций.A sample 2 of unvulcanized rubber is placed in the dilatometric cell 1, a punch 15 is inserted into the seat 3. A mold assembled in this way, in a dilatometric cell, performs the function of a mold of the mold, is placed in a vulcanization press and at certain temperature for each elastomer , the pressure and the exposure time, the sample is vulcanized. At the end of the vulcanization process, the mold is removed from the press and cooled to room temperature. Upon vulcanization, the sample takes the form of a cell cavity. Next, the dilatometric cell. With the vulcanized sample is collected in a dilatometer as follows. Between the cell 1 and the lid 5 install a gasket 8 of copper or alcumin foil. The choice of gasket material is due to the fact that other sealing materials, such as rubber or plastic, lose their sealability at glass transition temperatures.

На кришку 5 помещаетс прокладка 7, затем ввинчиваетс шайба 11 с болтами 12. Собранный дилатометр помещают в рабочую жидкость 14, наход щуюс в емкости 13. Далее подсосом с помощью групп поднимают рабочую жидкость в капилл р 10. Затем болтами 12 прижимают крышку 5 к чейке 1. Буртик 6, имеющийс на крышке 5, вдавливают прокладку 8 в облойную канавку 4, создава таким образо надежное уплотнительное соединение. При помощи фильтровальной бумаги довод т уровень рабочей жидкости до .верхней отметки шкалы капилл ра. Далее производ т измерение температуры и след т за изменением объема по изменению уровн рабочей жидкости в капилл ре.Gasket 7 is placed on gasket 7, then washer 11 with bolts 12 is screwed. The assembled dilatometer is placed in working fluid 14 in tank 13. Next, using working groups, lift the working fluid in capillary 10 with suction. Then, bolts 12 press cover 5 to cell 1. The shoulder 6, which is located on the lid 5, presses the gasket 8 into the collar groove 4, thus creating a reliable sealing joint. Using filter paper, the working fluid level is adjusted to the upper level of the capillary scale. Next, a temperature measurement is taken and the volume change is monitored by the change in the level of the working fluid in the capillary.

Использование предлагаемого изобретени позвол ет расширить функциональные возможности объемного дила- ,тометра и повысить точность определени теплофизических характеристик вулканизованных эластомеров.The use of the invention allows to extend the functionality of the bulk dilatometer and to increase the accuracy of determining the thermal characteristics of vulcanized elastomers.

Claims

1. USSR author's certificate 126651, cl. G 01 N 25/16, 1960.

2. Baked B.G., Akhmetov L.A. Volumetric dilatometer. Factory Laboratory, 1977, t.43, 5,

with. 572-573 (prototype).