Устройство для определения теплоемкости тугоплавких материалов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕЛЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТИ ТУГОПЛАВКИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее вакуумную камеру с размещенными в ней токоподводами и компенсатор расширения образца , связанньлй с .одним из токоподводон , отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства для определения теплоемкости тугоплавких хрупких соединений и композиционных материалов при импульсном нагреве образца вплоть до температур плавления, токо подвод, связанный с компенсатором, выполнен в виде стакана и расположенной внутри него с зазором втулки для крепления образца, соединенной со ста (О каном гибкими элементами.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУВЛИН а(51) С 01 N 25 20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

BIO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 07КРЬГТ1Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3583891/18-25 (22) 26.04.83 (46) 07.06.84 Бюл. 9 21 (72) И.И.Петрова и В.Я.Чеховской (71) Институт высоких температур

АН СССР (53) 536.63(088.8) (56). 1. Righini F., Rosso А, Ruffino G. System for fast high — temperature measurement. High Temp-High

Puss, 1972, v.4, р. 597-603.

2. Cezaizliyan А. Design and

0perationaI charaeterisfics of а .

High-Speed(Millisecond) System for

the measurement of thermopTlysicaI

properties of High Temperatures—

J. Res У 85, v.75, С, У 1, 1971, р ° 7-18 (прототип).

„„SU„„1О96549 A (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕЛЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТИ ТУГОПЛАВКИХ

МАТЕРИАЛОВ, содержащее вакуумную камеру с размещенными в ней токоподводами и компенсатор расширения образца, связанный с,одним иэ токоподводов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства для определения теплоемкости тугоплавких хрупких . соединений и композиционных материа-. лов при импульсном нагреве образца вплоть до температур плавления, токоподвод, связанный с компенсатором, выполнен в виде стакана и расположенной внутри него с зазором втулки для Е крепления образца, соединенной со стаканом. гибкими элементами.

49 4 на нем, а также скорость изменения температуры образца dT/дТ . По полученным данным рассчитывается теплоемкость образца по формуле

10965

Ug

c,= —, m(d Т/с I где — масса обр а з ца, продолжительность нагрева.

Таким образом бьли определены теплоемкости образцов иэ карбида нио-. бия и карбида титана. Длина образцов составляла около 100 мм. В качестве источника тока использовались система аккумуляторных батарей типа

GCT-132, соединенных параллельно последовательно, при этом выходное напряжение составляло 48 В.

Полученные результаты приведены в таблице °

Теплоемкость образца, C<(Дж/моль-к ) Nbc

TiC

1600

i 700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400.ка 2000-4000 А) токи через образец, что обеспечивает высокую скорость его нагрева, достигающую 5000-10000 град/с.

Необходимое свободное расширение образца при таких высоких скоростях нагрева обеспечивается эа счет системы гибких медных элементов, соединяющих неподвижную и подвижную части нижнего токоподвода. Центровка образца при расширении сохраняется, так как подвижная медная втулка свободно перемещается вертикально вниз р неподвижном медном стакане благодаря небольшому (около 1 мм) зазору между ними.

3 рядка 2000-4000 А) от источника

10 тока при замыкании контактора 1!.

Расширение образца 2 в вертикальном направлении при нагревании обеспечивается эа счет системы гибких

3 медных элементов 6, позволяющих" втулке 4 из меди свободно перемещаться в неподвижном стакане 5. Температура . образца в процессе нагрева измеряется быстродействующим фотозлект" 1О рическим пирометром. Прямоугольное отверстие в стенке образца играет роль модели черного тела, излучение которого попадает на пирометр через смотровое окно 12 в стенки вакуумной камеры 1.

Помимо температуры в процессе нагрева аналого-цифровым преобразователем измеряется.ток 3, протекающий через образец, и напряжение Q

Эти данные подтверждают воэможность использования предлагаемого устройства для определения теплоемкости хрупких тугоплавких материалов при высоких температурах (1600-2400 К).

Применение предлагаемого иэобрете50 ния позволяет по сравнению с прототипом расширить область использования устройства, так как оно позволяет исследовать такие материалы, как карбиды, нитриды, борнды и другие композиционные материалы вплоть до температур плавления. Устройство позволяет пропускать большие (поряд55, 16

55,66

56, 16

56,66

57,16

57,66

58,16

58,65

59,15

55,41

56,71

58,01

59, 32

60,62

61,92

63,22

64,,52

65,83

1096549

Составитель Ю.Лингарт

Т хред H.Иетелева Корректор И.Шароши

Редактор Е.Папп

Эакаа 3817/32

Тираж 823 Подписное

BHHNlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-ÇS, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,4