ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ЗАПИСЬ из "Введение в термографию Издание 2" Разберем некоторые факторы, оказывающие заметное влияние на характер дифференциальной записи, поскольку последняя, будучи намного чувствительнее простой записи, реагирует па эти факторы в первую очередь. Иа рис. 2, 3, 5 и 62 приведен нормальный вид дифференциальной записи и указаны некоторые ощибки в монтаже установки, резко изменяющие характер записи. Однако, помимо этих, имеются и другие причины, вызывающие отклонение дифференциальной кривой от нулевой линии. Так, различная удельная теплопроводность образца и эталона вызывает заметное отклонение от нормального хода дифференциальной кривой если теплопроводность образца выще, чем эталона, то дифференциальная кривая пройдет над нулевой линией, и наоборот. Различия в теплоемкостях и массах образца и эталона также влияют на дифференциальную запись, нричем, если масса и теплоемкость образца выще, чем эталона, то дифференциальная запись отклонится вниз. При равномерной скорости нагрева дифференциальная кривая в указанных случаях сначала отклонится от нулевой линии, а затем пойдет параллельно последней (при отсутствии тепловых эффектов в веществе). Если же скорость нагрева будет колебаться, то разность температур между образцом и эталоном тоже изменится, и дифференциальная кривая соответственно удалится или приблизится к нулевой линии. [c.98] Выше отмечалось, что в случаях, когда один из горячих спаев дифференциальной термопары находится не в центре тигля, такое ноложение отражается на записи. [c.98] При простой записи подобное положение спаев в тигле с исследуемым веществом не влияет на точность отсчета температур для того или иного эффекта, однако характер площадки и здесь явно изменяется. Так, при расположении спая в точке а (рис. 63), по Г. П. Кульбушу [1-78], получается максимальный горизонтальный отрезок с несколько закругленными углами. В точке Ь начало кривой становится острее, по зато горизонтальный участок меньше и конец эффекта размыт. В точке с сглаживание еще заметнее. [c.98] Более подробное исследование влияния положения горячего спая термопары на простую и дифференциальную записи показало, что на кривой простой записи площадка, соответствующая эндоэффекту в веществе, заметно меняет свой вид и наклон. При этом, если спай перемещать вверх, площадка начинает приобретать все больший наклон вследствие увеличивающегося притока тепла по проволокам термопар. По той же причине площадь пика на дифференциальной записи соответственно уменьшается (рис. 64). Отсюда можно сделать вывод о том, что крышку блока лучше изготовлять не из металла, а из малотеплопроводного вещества, например из шамота. Фарфоровые же трубки термопар по той же причине желательно дополнительно утолщать фарфоровыми или шамотн1лми трубками большего диаметра. [c.99] Одним из самых существенных факторов, влияющих на характер дифференциальной записи, является скорость нагрева. [c.99] Характерно, что из 32 лабораторий в США, Англии, Франции и Швеции в настоящее время только в одной лаборатории применяется скорость нагрева менее 8,9 град мин в семнадцати лабораториях пользуются скоростью 9—11 град мин, в семи — 11 — 14 град мин, в пяти лабораториях — 14—16 град мин и в двух — 16 град мин. Размеры навесок также различны в пятнадцати лабораториях используются навески до 0,5 г, в восьми — от 0,5 до 1 г, в шести — от 1 до 1,5 г, в двух — от 1,5 до 2 г ив двух — более 2 г. [c.100] Следовательно, скорость нагрева как бы повышает чувствительность дифференциальной записи. Действительно, в ряде случаев при больших скоростях нагрева удавалось наблюдать эффекты, которые при медленном нагреве не обнаруживались. [c.101] Предельная скорость нагрева для различных веществ, очевидно, неодинакова и определяется скоростью самой реакции. В некоторых случаях очень большая скорость нагрева мон ет разделить два эффекта, обычно сливающиеся или частично налагающиеся один на другой это происходит благодаря тому, что недостаточная скорость одного процесса приводит к повышению температуры в то время, как температура другой реакции остается неизменной. В иных случаях повышение скорости нагрева, наоборот, моркет привести к слиянию на термограмме двух эффектов в один. [c.101] Заметные изменения температур обезвоживания в зависимости от скорости нагрева наблюдались при экспериментах с каолином, вследствие чего различными испытателями были получены весьма разноречивые данные (см. табл. 3). [c.101] Выбор эталона (индифферентного вещества) несложен. От эталона требуется, чтобы в исследуемом интервале температур он пе давал превращений с тепловыми эффектами, не был гигроскопичен и чтобы теплопроводность и теплоемкость его по возможности были близки к исследуемому веществу. Так, для карбонатов кальция, магния и доломита берется в качестве эталона окись магния для глин и других силикатов — окись алюминия или шамот, иногда фарфор для металлов употребляются металлические эталоны (медь, алюминий, никель и т. д.), не дающие в исследуемом интервале температур превращений с тепловым эффектом. До тех пор, пока в исследуемом веществе нет таких процессов, дифференциальная запись должна представлять собой прямую линию, совпадающую с нулевой. Теоретически это возможно лишь в том случае, когда теплоемкость и теплопроводность образца и эталона равны. В действительности трудно подобрать для различных веществ эталоны, идентичные с образцом в отношении указанных свойств. [c.102] В самое последнее время стали производиться опыты по дифференциальному термографированию без применения эталона. В данном случае второй горячий спай дифференциальной термопары помещается непосред-ствепно в блок. Неизбежная при этом разница температур между исследуемым веществом во время нагрева пе будет значительной нри небольших навесках и скорости нагрева. Все преимущества дифференциальной записи при этом сохранятся, и исследователь гарантирован от возможных ошибок, пызванных случайным эффектом в эталоне. [c.103] Весьма существеппое влияние на величину площади пика оказывает теплопроводность образца. Она сказывается в ходе всего процесса нагрева. В отсутствие эффекта фазового превращения дифференциальная кривая отклоняется вниз от нулевой линии тем значительнее, чем меньше по сравнению с эталоном теплопроводность образца, и наоборот, при очень большой теплопроводности образца дифференциальная кривая может отклониться вверх. Величина площади пика того или иного эндоэффекта также зависит от теплопроводности образца (см. ниже, гл. VI). Экспериментально это было доказано следующим образом [1-35]. Одно и то же количество нафталина перемешивалось с порошкообразными медью, фарфором и асбестом, тем самым тепловые эффекты этих смесей оставались одинаковыми (кипение нафталина). Теплоемкости смесей также были подобраны одинаковые, следовательно, различие могло быть лишь в теплопроводности. На термограммах (рис. 69) видно, что площади пиков значительно отличаются по величине (в случаях добавок меди и асбеста — в три раза). [c.105] Вернуться к основной статье