Способ определения вязкости конструкционных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11)

СЮ 4 С 01 N ll/00 3 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ/7.":

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3815655/24-25 (22) 21.11.84 (46) 23.04.86. Бюл. 9 15 (71) Хабаровский политехнический институт (72) О.А.Одинокова, А.В.Одиноков, Т.П;Чернова и Г.И.Назарова (53) 532.137(088,8) (56) Патент США В 4008605, кл. 73-101, 1979.

Патент Японии N 53-40356, кл. 112 Зо, 1978. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ

КОН СТРУКЦИОЦНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Описан способ определения вязкости твердых материалов путем на" гружения.образца, снятия нагрузки и измерения деформаций, причем после снятия нагрузки термостатирование ведут при повышенной температуре.

1 табл..1226164

Изобретение относится к механическим испытаниям конструкционных материалов, а именно к способам оценки вязкости конструкционных материалов. 5

Цель изобретения — ускорение процесса испытаний.

Способ осуществляют следующим образом.

Испытываемый полимерный образец 1О нагружают и выдерживают при постоянном напряжении в течение времени t. Время выдержки должно быть достаточным, чтобы остаточные деформации при принятом уровне напряжений 15 могли развиться и стать доступными для измерения с заданной точностью.

С ростом температуры и напряжения время выдержки образца под нагрузкой можно сокращать. 20

По истечении времени t образец разгружают, выдерживают в разгруженном состоянии до исчезновения обратимых запаэдывающих деформаций, затем измеряют величину остаточных 25 деформаций 6.„ и коэффициент вязкости течения определяют по формуле

6 1 = — ----- t биост

С целью ув еличе ния про изводительности процесса определения вязкости течения материалов образец в период разгрузки термостатируют при температуре большей, чем. температура периода нагружения.

Операция разгружения образца позволяет подразделить обратимые и остаточные деформации, которые возникают в совокупности во время нагружения, и тем самым повышает точность определения вязкости течения материалов.

Операция термостатирования при повышенной температуре сокращает время исчезновения обратимых высокоэластичных деформаций, что приводит к увеличению производительности процесса по определению вязкости течения. Если учесть, что обратимые высокоэластические деформации исчезают бесконечно долго без прогревания образца, а время выдержки его беэ нагрузки в любом случае конечно, то степень обратимости образ30

50 ца без термического воздействия на него остается далеко не полной. Термостатирование не только позволяет уменьшить время выдержки образца после разгрузки, но и увеличивает степень обратимости запаздывающих дефор маций, а значит, приводит к повышению точности определения Я.„ и коэффициента вязкости течения полимерных материалов.

Предложенным способом можно определять коэффициент вязкости при растяжении, сжатии, кручении (сдвиге) изгибе. При этом в зависимости от вида деформирования коэффициент вязкости принимает различные значения (см. таблицу).

П р,и м е р. В условиях осевого растяжения испытывались образцы винипласта, вырезанные из листа толщиной около 3 мм. Площадь каждого образца вычислялась по результатам измерений размеров его поперечного сечения, так как толщина листа не оставалась постоянной. Опыты проводились с целью проверки параметров режимов формования винипласта в изделия системы судовой вентиляции.

Образцы нагружались четырьмя уровнями напряжений в течение 2 мин, что превышало длительность формования деталей воздуховодов. Затем образцы разгружались и термостатировались при температуре, прп 1вышающей температутуру периода нагружения на 10 С. Во время разгрузки эамерялись деформации образца. Испытания прекращались как только три последних замера деформаций в период разгрузки, произведенных с интервалом 2 мин, показывали одинаковые результаты. Практически время "отдыха" образца составляло 16-20 мин. Образцы испытывались на растяжной машине настольного типа, снабженной термокамерой и системой регулирования температуры.

При напряжениях о = 9,11 МПаи температуре Т = 293 К относительные деформации составляли Я.„ = 0,00211 и коэффициент вязкости течения определялся по формуле

8 ig 1= ††- t = 0 519 10 Па с. с, 1226164

Темпера- Напряжения, тура, К МПа

Относительные остаточные деформации

Коэффициент вязкости течения, Па с

293

9, 11 0,00211

14,73 0,00349

28,58 0,00710

35,58 0,00505

9,11 0,00329

14,73 0,00388

29,58 0,0069!

35,58 0,00547

9,11 0,0043!

0,332 !О

303

313

0,389 " 10

0,543 10"

14,73

28,58

0,00454

0,00632

32,92 0,00776

9,11 0,00803

14,73 0,02059

33,67 0,01342

323 чем температура термостатирования . при нагружении, измеряют деформации, а величину коэффициента вязкости рассчитывают по формуле. 6 — величина напряжения; — величина остаточной деформации; время действия напряжения. где осуществляют при температуре вьппе, Составитель В.Вощанкин

Техред В.Кадар Корректор M.Ìàêñèèèøèíåö

Редактор С.Лыжова

Заказ 2116/34 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Формула изобретения

Способ определения вязкости конструкционных материалов, основанный на

40 нагружении термостатируемого испытуемого образцапостоянным напряжением фиксированное время, снятии нагрузкии измерении деформаций, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью ускорения процесса испытаний, термостати45 рование образца после снятия нагрузки

0,51$ 10

0,507 10

0,483 10

0,845 10

0,456 10

0,496 10

0,780 10

0,254,- 10

0,533 10

0,136 10

0,086 IO

0,301 10