Способ определения адгезионной прочности соединения

 

Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для определения адгезионной прочности соединений и позволяет повысить точность определения путем учета напряженно-деформированного состояния в процессе изготовления соединения. Одновременно заливают в две одинаковые формы композиции, первая из которых состоит из связующего и наполнителя, а вторая - из одного связующего. Композиции нагревают в две стадии до температуры отверждения. После первой стадии нагрева композиций удаляют обе формы, прикладывают к композиции из второй формы нагрузку, а на второй стадии нагрева обе композиции просвечивают поляризованным светом, регистрируют интерференционные картины и непрерывно измеряют двулучепреломление. В процессе нагрева в композициях возникает напряженно-деформированное состояние. По величине двулучепреломления определяют оптическую функцию в композиции из второй формы, а момент и место появления дефекта - в композиции из первой формы. Адгезионную прочность соединения из первой формы находят с учетом величины оптической функции композиции из второй формы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (ll) А1 (51) 4 G Ql N 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,q

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В одну форму заливают композицию из связующего н наполнителя, а в другую — одновременно композицию из связующего. Обе композиции нагревают в две стадии до температуры отверждения. После первой стадии нагрева композиций удаляют обе формы.

К композиции иэ второй формы прикладывают механическую нагрузку и обе композиции подвергают второй стадии

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4274096/25-28 (22) 01.07.87 (46) 07.08.89.Бюл, N - 29 (71) Ленинградский государственный университет (72) Н.И.Александрова и И.И.Демидова (53) 620.)79.4 (088.8) (56) Заводская лаборатория, 1970, 1(- ll, с,1364.

Авторское свидетельство СССР

У 989398, кл. G О1 N 19/04, 1981. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДГЕЗИОННОЙ

ПРОЧНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ (57) Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для определения адгезионной прочности соединений и позволяет повысить точность определения путем учета напряненно-деформированного состояния в процессе изготовления соединения.

Одновременно заливают в две одинаковые формы композиции, первая иэ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения адгеэионной прочности соединений.

Целью изобретения является повышение точности определения адгезионной прочности соединения путем учета напряженно-деформированного состояния в процессе его изготовления.

На фиг.l показан график кинетики двулучепреломления испытуемой композиции из связующего с наполнителем;

:на фиг.2 — графики для композиции из .связующего с наполнителем комкоторых состоит из связующего и наполнителя, а вторая — из одного связующего. Композиции нагревают в две стадии до температуры отверждения.

После первой стадии нагрева композиций удаляют обе формы, прикладывают к композиции из второй формы нагрузку, а на второй стадии нагрева обе композиции просвечивают поляризованным светом, регистрируют интерференционные картины и непрерывно измеряют двулучепреломление. В процессе нагрева в композициях возникает напряженно-деформированное состояние. По величине двулучепреломлен(я определяют оптическую функцию в композиции из второй формы, а момент и место появления дефекта — в композиции из первой формы, Адгеэионную прочность соединения иэ первой формы находят с учетом величины оптической функции композиции иэ второй формы, 2 ил. позиции из связующего и разности нап» ряжений в композициях.

Способ осуществляется следующим образом.

3 1499193 нагрева, во время которой их просвечивают поляризованным светом. При этом регистрируют интерференционные картины в композициях и непрерывно измеряют двулучепреломление. Иэменение характера (фиг.l) кинетики двулучепреломления связано с возникновением дефекта типа расслоения в композиции из первой формы по границе связующего с наполнителем. Определяют по величине двулучепреломлення оптическую функцию в композиции иэ второй формы, а момент и место появления дефекта " в композиции из первой формы; По величине оптической функции в композиции. иэ второй формы определяют в соответствии с законом Вертгейма разность напряжений (G> -4<), возникакщих в композиции 20 иэ первой формы:

t eo8 2 - C„(G„-Ge), (1) где Π— оптическая разность хода — параметр иэоклины;

С вЂ” коэффициент оптической

Н функции композиции из связующего а в соответствии с уравнением равновесия для 30 метода фотоупругости

1с„(7, — GA

+- — — -- 0 (2)

dr где r " расстояние от центра соеди- 35 нения до места измерения напряжений, определяют адгезионную прочность

Gö 6„ соединения композиции из первой формы. 40

Пример 1. В форму для заливки диска поместили наполнитель в виде жесткой стальной шайбы (а

3 мм, R 20 мм) и залили эпоксидным связующим (на 100 мас.ч.ЭЛ-16, 15

60 мас.ч. МТГФА, 0,5 мас.ч,ТЭА)

Одновременно то же эпоксидное связующее залили во вторую форму, внутренний радиус которой равен 20 мм.

Нагрели формы до 60 С за 2 ч> выдержали при этой температуре 4 ч, а затем обе композиции вынули из форм, композицию иэ второй формы нагрузили сосредоточенными силами, приложенными по ее диаметру, P = 1,187 кг, 6„„-G 0,24 МПа. На второй стадии нагрева композиции просвечивали поляризованным светом. В композиции из первой формы интерференционная картина — концентрические окружности.

Непрерывно измеряли двулучепреломление, причем в композиции из первой формы в нескольких точках вдоль радиуса, а н композиции из второй формы — в центре диска. Иэ графика кинетики двулучепреломления соа2 р в композиции иэ первои формы на границе с наполнителем (фиг.lj видно, о что при Т = 75 С характер кинетики двулучепреломления изменился, что связано с возникновением дефекта типа расслоения по части поверхности контата связующего с наполнителем.

Если бы дефект образовался по всей поверхности контакта, то двулучепреломление при Т = 75 С было бы равно нулю. Интерференционная картина стала неосесимметричной.

При Т = 75 С бып найден коэффициент оптической чувствительности в . композиции из второй формы, который равен С д = 27 х 10 О 1/МПа, а из выражений (1) и (2) нашли адгеэионную прочность соединения эпоксидной полимер-сталь, равную G = =2,6 МПа.

Пример 2. Композиция была получена аналогично примеру 1, но наполнитель выполнен из аппретированного стекла. После первой стадии отверждения композиция была вынута из формы и далее отверждена при Тч =

150 С поскольку химический состав полимера был несколько другим.

Кинетику двулучепреломления для точки на границе наполнителя со связующим отображает кривая 1. (фиг.2)

Кривая 2 — оптическая функция материала связующего (стекла), определяемая в композиции из второй формы.

Так как процесс нагревания монотонный, то для каждого момента времени применяли уравнение (1) для опредения разности напряженийб -б (кривая 3).Из кривой 3 видно, что максимальная разность напряжения достигается при Т = 80 С ° Разделением напряо жений определили радиальное напряжение 6„ = 0,42 МПа. Следовательно, адгезионная прочность соединения при Т = 80 С больше этого значения. 6, (2); бд ) 0,42, поскольку при более высоких температурах радиальные напряжения уменьшаются.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ определения адгезионной прочности соединения, по которому эа1499

1ЧОО бй5

ОООО

lNO

Щ

N 100

Фиг.l ю т3

Фиа1

Составитель В.Свиридов

Редактор О.йрковецкая Техред М, идык - Корректор Н.Борисова

Заказ 4682/40 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ливают композицию из связующего и наполнителя в форму, нагревают композицию в две стадии до температуры отверждения и определяют адгеэионную прочность соединения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения, одновременно заливают композицию из связующего во вторую форму, удаляют обе формы после первой стадии нагрева композиций, прикладывают к композиции иэ второй формы нагрузку, на второй стадии нагрева обе компоl-93 6 зиции просвечивают поляризованным светом, регистрируют интерферен ционные картины и непрерывно измеряют двулучепреломление, определяют по величине двулучепреломления оптическую функцию в композиции из второй формы, а момент и место появления дефекта вЂ, в композиции иэ первой формы, а об адгеэионной прочности соединения иэ первой формы судят с учетом величины оптической функции композиции из второй формы.