Определение коэффициента линейного термического расширения

Рис. 15. Схема дилатометров, а — для определения коэффициента линейного расширения 1 — индикатор, 2 — внешняя кварцевая трубка, 3 — внутренняя кварцевая трубка, 4 — образец б — для определения объемного термического расширения 1 — капилляр, 2 — шкала, 3 — ртуть, 4 — образец, 5 — стеклянная трубка, 6 — стеклянный вкладыш.

Определение коэффициента линейного термического расширения [c.386]

Кроме объемного коэффициента термического расширения Хь может быть определен коэффициент линейного теплового (термического) расширения (по линейному размеру I) [c.232]

Большой объем исследований выполнен по разработке рентгеноструктурного метода определения коэффициента термического расширения кристаллической решетки нефтяных коксов. Термическое расширение является одной из важнейших эксплуатационных характеристик коксов и углеграфитовых материалов. Оно определяет поведение коксов при прокаливании, графитации и эксплуатации при высоких температурах. Линейное расширение коксов обычно измеряется дилатометрическим методом. Образцы для измерений готовятся в виде графитированных электродов с полным длительным многодневным циклом их изготовления. Соответственно, метод является длительным, трудоемким и трудновоспроизводимым. Более простым и достаточно объективным представляется рентгеноструктурный метод определения термического расширения кристаллической решетки. Для измерения используются серийно выпускаемые дифрактометры с высокими точностными характеристиками. [c.121]

Температурный интервал определения коэффициента линейного термического расширения, С [c.149]

Определение среднего термического коэффициента линейного расширения пленок. Средний коэффициент линейного теплового расширения пленок по двум взаимно перпендикулярным направлениям может быть определен в заданном интервале температур по методике, описанной в работе [29], или по ГОСТ 15173—70. Для практического использования желательно иметь зависимость термического коэффициента линейного расширения от температуры [30]. [c.188]

На практике удобнее пользоваться средними значениями термического коэффициента линейного расширения для определенных интервалов температур. Следует также учитывать, что при нагревании изделий из фторопласта-4 в них часто возникают внутренние напряжения, вызывающие необратимое изменение размеров. Иногда вместо ожидаемого при нагревании удлинения образца он сокращается. [c.128]

Термический нагрев. Данный метод служит для определения прочности связи в пластмассовых изделиях между покрытием и основным материалом в зависимости от напряжений, создаваемых за счет различий в коэффициентах линейного расширения [c.151]

Термическое расширение стекла изменяется нелинейно с температурой, и при работе с металлом с линейным коэффициентом расширения приходится удовлетворяться тем, что общее расширение металла и стекла от комнатной температуры до температуры нагрева стекла близки, так что напряжение, возникающее при охлаждении, сравнительно невелико. Вязкостные характеристики стекла играют важную роль в определении вероятности образования трещин при охлаждении. [c.147]

Линейные коэффициенты термического расширения для большинства твердых тел лежат в пределах 4—70-10 , т. е. параметры решетки меняются на 0,0004—0,007% при изменении температуры на 1°, поэтому при определении параметров ячейки с точностью до четвертого или пятого знака необходимо предусмотреть термостатирование образца и камеры в целом. Предложено несколько конструкций рентгеновских термостатов. Мы не будем [c.146]

Обычно для характеристики термического расширения материала, и в частности стекла, используют линейный коэффициент термического расширения а. Его определяют как отношение величины удлинения стеклянного образца в определенном интервале AI = 2—h к первоначальной длине образца /ь у.множенной на разность температур, соответствующую данному температурному интервалу /2— [c.129]

При увеличении скорости охлаждения в 10 раз температура стеклования смещается в сторону более высокой температуры на 10—15 °С. Учитывая, что измерение термических коэффициентов линейного расширения при разных температурах (о — выше Тс, 02 — ниже Тс), помимо использования для определения Тс, само по себе представляет интерес для характеристики низкотемпературных свойств резин, отметим некоторые особенности этого показателя для наполненных систем. [c.86]

Параллельно с определением термического коэффициента линейного расширения снимали деформационные кривые этих же пленок при различных температурах. Результаты исследований представлены на рис. 1.36. [c.51]

Смонтированная рамка вставляется в соответствующее гнездо термостата или криостата для определения термического коэффициента линейного расширения, С помощью отсчетного микроскопа определяется расстояние А1 между нижним концом пленки б и ближайшей риской шкалы 8. Использовался микроскоп МГ, позволяющий на базе 4 мм измерять длину с точностью до 2 мкм. При изменении температуры фиксируется изменение расстояния А/. По величине А/ по известной формуле рассчитывался термический коэффициент линейного расширения а. [c.178]

Определение термического коэффициента линейного расширения показало, что для смесей на основе СКС-30 с асбестом наблюдается значительная анизотропия (по сравнению с ненаполненной смесью), причем коэффициент анизотропии растет с наполнением и сохраняется неизменным после вулканизации (для сырой смеси, содержащей 30 масс. ч. асбеста, Ка=7, для вулканизованной— 8), т. е. получается эластомер с анизотропией, устойчивой при температуре выше его температуры стеклования. При этом на границе с частицами наполнителя образуются слои эластомера с уплотненной структурой, что подтверждается аномалией линейного расширения образцов [51], а также данными ЯМР — увеличением второго момента резонансной линии поглощения ЯМР по Н при температуре жидкого азота в присутствии волокон (асбеста и льна). [c.237]

В области перехода эластомеров из жидкого структурного состояния в твердое темп изменения объема с понижением температуры резко уменьшается и коэффициент термического расширения уменьшается примерно в три раза (рис. 10.11). В структурно жидком состоянии полимеров каждой температуре соответствует вполне определенная равновесная структура, характеризуемая ближним порядком в расположении сегментов цепей. Например, эластомер выше 7 с представляет собой структурированную высокомолекулярную жидкость (линейный полимер, сшитый поперечными связями). При Т>Тс процессы перегруппировки сегментов протекают настолько быстро, что равновесная структура успевает устанавливаться вслед за изменением температуры. Изменение объема эластомеров обусловлено одновременным изменением взаимного расположения сегментов и средних расстояний между ними. [c.262]

Был определен термический коэффициент линейного расширения клея FM-34 в интервале температур от —253 до 316 °С, он колеблется в пределах от 6,86-10 до 25,15-10 1/°С. [c.91]

Определение КТР — коэффициента термического расширения кокса имеет ряд специфических особенностей. Малое абсолютное значение линейных изменений образца ( = 0,4 2,5 X 10" °С )< требует применения точных регистраторов длины. Сравнительна низкая механическая прочность затрудняет изготовление образцов. Способность окисляться при повышенных температурах (>600° С) вызывает необходимость создания инертной среды,. Эти особенности должны быть учтены при выборе и эксплуатации дилатометрической установки. [c.135]

Стабильность размеров армированных термопластов. Термопласты характеризуются относительно большими значениями термических коэффициентов линейного расширения. Это может вызвать определенные трудности при использовании полимеров в сочетании с металлами в условиях резкого изменения температуры. Например, это очень важно, когда широкая панель (1,5 м) соприкасается с поверхностью, температура которой изменяется приблизительно на 100 °С. [c.277]

Описан [ ] достаточно точный метод определения тер.мического коэффициента линейного расширения клеевых пленок, сущность которого также сводится к нагреванию образца пленки на поверхности ртути, причем один конец пленки закреплен в подвижном зажиме, а другой прикреплен к чувствительному передаточному устройству. Это устройство фиксирует изменение длины пленки, вызванное изменением температуры. Термический коэффициент линейного расширения (в 1/°С) вычисляется по формуле [c.454]

Точные измерения размеров элементарных ячеек кристаллических решеток. Размеры элементарных ячеек кристаллов зависят от химического состава, температуры и давления. Наиболее существенны зависимость от химического состава в случае образования твердых растворов, изоморфного замещения или дефектных структур, а также зависимость от температуры, выражаемая коэф-4>ициентами термического расширения. Разработаны рентгеновские методы измерения периодов кристаллических решеток с точностью до 0,01%, находящие применение при определении границ растворимости и используемые, вместе с рентгеновским фазовым анализом, при установлении диаграмм состояния. На рис. 8 приведе-лы рентгенограммы различных технических образцов карбида бора, важного и интересного абразивного материала. Сдвиг линии указывает на существенное изменение размеров элементарной ячейки карбида бора и устанавливает факт растворимости компонентов в карбиде бора. На рис. 9 показаны рентгенограммы алюминия, снятые при температурах +20° и —140°. Сдвиг линий указывает на изменение размеров элементарной ячейки алюминия вследствие термического сжатия. По сдвигу линий можно рентгенографически определить истинные линейные коэффициенты термического расширения кристаллов. Этот метод находит широкое применение и, в случае анизотропии, позволяет измерять коэффициенты расширения по различным осям кристалла. [c.16]

В литературе имеется небольшое количество работ, посвященных разработке приборов для определения термического коэффициента линейного расширения полимерных пленок [34 35 36, с. 290]. Это объясняется трудностью измерения длины пленок из-за их гибкости и склонности к самопроизвольному изменению формы или прилипанию к подложке при нагревании. Поэтому конструкция прибора должна предусматривать устройство, предотвращающее возможность изгиба и прилипания пленки. По этой же причине измерять длину пленок можно только бесконтактными методами. [c.176]

Коэффициент линейного термического расшире1и1я у углеродистых материалов даже прп высоких температурах в 6—30 раз ниже, чем у металлов. В то же время коксы растрескиваются при резком изменении температуры в процессе прокаливания и графитации тем в большей степени, чем выше а. Отсюда следует, что при изменении скорости нагрева углеродистых материалов необходимо учитывать нх коэффициент линейного термического расширения. Допустимая скорость (Идоц) нагрева углеграфитовых материалов качественно может быть оценена формулой [120], предложенной для определения ц,т нагрева керамических изделий [c.188]

В литературе описаны несколько способов оценки анизотропности углеграфитовых материалов по линейным размерам частиц во взаимоперпендикуляных направлениях, линейному термическому расширению, электросопротивлению. Наиболее объективным можно считать способ определения анизотропности по термическому расширению вдоль осей с и а их кристаллической решетки. Расширение решетки вдоль оси с достаточно точно определяется по смещению интенсивных дифракционных максимумов (002) и (004). Однако определение термического расширения решетки вдоль оси а затрудняется слабой интенсивностью используемого отражения (10). Точное определение коэффициента термического расширения вдоль а — оси усложняется также очень малым угловым смещением этого отражения на дифрактограммах углеграфитовых материалов при нх нагреве. [c.128]

Тем не менее, уравнение (6.28) дает возможность рационально подходить к анализу объемного термического расширения изотропных материалов. Коэффициент Ь зависит от целого ряда факторов Кт, Кр, отношения 5/У, дисперсности частиц, температуры и времени (последнее, вероятно, характерно только для реактопластов), поэтому единственное экспериментальное значение ус, определенное при фр = 0,3, позволяет легко рассчитать коэффициент Ь. Для изотропного материала у можно легко найти, определив экспериментально коэффициент линейного расширения. [c.274]

Благоприятными для прочности условиями ориентации, в частности, должны быть 1) воздействие механического поля при повышенных температурах, когда из-за уменьшения вязкости ориентация облегчается, а механическое разрушение затрудняется 2) воздействие постоянного сдвигового усилия (например, в шприц-машине), а не периодического, как на вальцах или каландре. Для фиксации полученных ориентированных структур, очевидно, смесь следует быстро охлаждать. При последующем превращении сырой анизотропной смеси в резину наименее благоприятна для сохранения ориентации обычная высокотемпературная вулканизация, наиболее— холодная (например, радиационная). Еще большей степени сохранения ориентированных структур следует ожидать у термоэластопласта при его быстром охлаждении после ориентации. Очевидно, совмещенный процесс ориентации и вулканизации, как это происходит при барабанной (непр(ерывной) вулканизации, также должен иметь преимущества перед обычной термовулканизацией. Проверка этих соображений проводилась на резиновых смесях на основе каучуков НК, СКД, СКС-30, СКН-26, СКН-40. Воздействие механического поля на полимер заключалось в следующем резиновую смесь пропускали через 0,5 мм зазор микровальцов в одном направлении при различных температурах в течение различного времени или через шприц-машину. Сразу после вальцов резиновая смесь дублировалась с фольгой, затем на каландре получали образцы толщиной 0,3 мм, которые хранили при —70°С до испытаний разрезания и определения термического коэффициента линейного расширения. Часть образцов с каландра передавалась на вулканизацию. Для выбора оптимальных температуры и продолжительности обработки на вальцах эти параметры варьировались от 25 до 90 °С и от 5 до 35 мин соответственно. [c.230]

Чтобы сравнить сорбционные свойства полимера с развивающимися в нем внутренними напряжениями, необходимо знать концентрационный коэффициент линейного расширения р. Для определения р измеряют длину тонкой пластинки отвержденного полимера в специальной кювете в процессе набухания в воде или ее парах. Общее линейное расширение смолы ЭД-20, отвержденной ПЭПА, составляет 1,73% и равно термическому расширению при нагревании от 20 до 120—150 С. Из этих данных следует, что сорбция паров воды или набухание может снять напряжения, возникшие в процессе отверждения полимера при повышенных температурах и последующем его охлаждении. Эти значения можно считать типичными для эпоксидных полимеров. [c.80]

Располагая температурной зависимостью термического коэффициента линейного расширения и мгновенного модуля упругости, можно рассчитать предельные внутренние напряжения для покрытий из -этих полимеров с пом-ощью уравнения (1.14). Результаты расчетов напряжений для нитропокрытий были приведены на рис. 1.35. Кривая 6 показывает, что предельные напряжения хорошо совпадают с действительными внутренними напряжениями, определен ными консольным методом. Этого и следовало ожидать, поскольку нитрат целлюлозы в указанном интервале температур находится в стеклообразном состоянии. [c.53]

Совместно с СКБ ИМИТ разработан прибор типа ПЛР-1 для определения коэффициента термического линейного расширения пластмасс в интервале температур от —150 до +500° С. [c.230]

Оба приведенных выше фактора учитываются в стандартных методах ASTM D. 696—44 (линейное расширение) и D. 864—52 (объемное расширение), содержащих подробное описание методики проведения эксперимента. Ниже приводится лишь выдержка из стандарта D. 696—44. Термическое расширение полимерных материалов является обратимым процессом, на который накладывается изменение длины образца вследствие изменения содерл ания влаги, степени отверждения, потери пластификаторов и растворителей, релаксации остаточных напряжений, фазовых изменений и других факторов. Данный метод испытаний предназначен для определения термического коэффициента расширения ири условии максимально возможного исключения влияния этих факторов. В большинстве случаев этого сделать полностью не удается, поэтому можно надеяться только на получение данных, максималь- [c.251]

Формулы содержат упругие константы Еас (продольный модуль упругости) и Et (трансверсальный модуль упругости). Еас можно рассчитать с помощью линейного правила смеси для модуля упругости, т. е. с помощью параллельной модели, а Ей — с помощью модели, предложенной Хашином и Роузеном. Расчетные формулы для Et недавно были проанализированы Роузеном [14]. Достаточно много работ посвящено экспериментальному определению коэффициентов расширения однонаправленных волокнистых материалов. Недавно авторами настоящей главы было проведено исследование, в котором оценивали термическое расширение композиций полиэфирных смол со стеклянными и углеродными волокнами. Образцы получали методом вакуумной пропитки. Оас определяли с помощью линейного кварцевого дилатометра, а ус — с помощью объемного дилатометра. Значение ate рассчитывали, подставляя полученные экспериментальные данные для Оас и ус в формулу (6.25) и принимая, что а2=аз=а(с. Результаты исследования приведены в табл. 6.13 и 6.14, а их графическое изображение— на рис. 6.19 и 6.20. [c.279]

Определенно трудно сказать, может ли какое-нибудь свойство металла полностью не зависеть от структуры. Однако некоторые свойства можно считать структурно-нечувствительными, т. е. очень слабо зависящими от структуры. Таким свойством, например, для металлургических металлов является плотность. При заданной кристаллической структуре металла она не зависит от размера формы и ориентации зерен. Напротив, плотность электроосажденных металлов либо близка к плотности металлургических, либо ниже ее и зависит от состава электролита и режима электролиза, так что в какой-то степени зависит от структуры. Снижение плотности может быть связано с повышенным содержанием вакансий, образованием пустот, пор и скоплений примесей по границам зерен, т. е. нарушениями регулярности структуры. Подобное же относится и к термическому коэффициенту объемного расширения, так как он является обратной функцией плотности и функцией температуры. Термический коэффициент линейного расширения может зависеть от ориентировки зерен в текстурированных осадках. Теплоемкость электроосажденных металлов также может слабо зависеть от их структуры, за счет скопления неметаллических примесей по границам зерен. [c.42]

Внутренние напряжения, возникающие при формировании полимерных покрытий и клеевых слоев, обычно рассматриваются как механическая характеристика и рассчитываются как произведение модуля упругости полимера на величину усадки или на разность коэффициентов линейного расширения при термическом отверждении (1—3]. Под усадкой полимера подразумевается уменьшение линейных или объемных размеро1В образцов в результате удаления растворителя или дисперсионной среды или протекания процесса полимеризации. При определении внутренних напряжений в процессе термического отверждения покрытий учитывается разность коэффициентов линейного расширения полимера и подложки в случае применения подложек, поглощающих жидкую фазу, разность усадки покрытия и подложки. [c.46]

Видно, что наибольшие внутренние напряжения возникают в покрытиях из полимеров, находящихся при температуре эксплуатации в стеклообразном состоянии, и особенно в покрытиях с пространственно-сетчатой структурой полимеров. Сравнительные данные для покрытий из олигомеров, образующих при термическом отверждении пространственно-сетчатую структуру, свидетельствуют о том, что наибольшие внутренние напряжения возникают при формировании покрытий из эпоксидных смол по сравнению, например, с полиэфирными олигомерами. Резкое нарастание внутренних напряжений при формировапии эпоксидных покрытий нельзя объяснить различиями в усадке или разности коэффициентов линейного расширения иленки и подложки. Коэффициент линейного расширения эпоксидных покрытий разного химического состава, как видно из табл. 2.1, изменяется в пределах от (45— б5)10 1/°С, а усадка не превышает 2%. Для покрытий на основе ненасыщенных полиэфиров в зависимости от их химического состава коэффициент линейного расширения больше (70—200) 10" , 1/°С, а усадка при отверждении составляет 10—12%. Коэффициент линейного расширения покрытий из эластомеров, например бутадиена и его производных, значительно больше и изменяется в пределах (130—216) 10- 1/°С. Внутренние напряжения, возникающие при термическом отверждении покрытий на основе эластомеров, мало отличаются от напряжений, возникающих в условиях формирования их при 20 °С. Все это свидетельствует о том, что решающую роль в определении величины внутренних напряжений играет специфика структурных превращений при формировании полимерных покрытий, определяющая скорость протекания релаксационных процессов. Характер структурообразования в самом общем виде прежде всего определяется строением молекул пленкообразующих и их конформаций, спецификой образуемых [c.55]