химический каталог




Теплофизические методы исследования полимеров

Автор Ю.К.Годовский

жаты между медными пластинами. Эта измерительная ячейка помещена в термостат. Перепад температур на образцах определяется термопарами, зачеканенными в медные пластины и на поверхности нагревателя. Абсолютная точность определения коэффициента теплопроводности составляет ±2%.

Насколько важен хороший тепловой контакт образцов с нагревателем и пластинами, особенно для полимеров в твердом состоянии, видно из рис. 1.14. При изме-3—264

33

10оооог

0,20.

'? Ц12

\ о,оа qoi

Ьейии в вакууме, когда существенную роль играют термически сопротивления воздушных прослоек между твердым полимером и металлом (^'« ^Г»^. пластинами носит точечный характер), происходит ка жущееся резкое возрастание коэффициента теплопроводной в области размягчения; в Действительное™ же причиной этого возрастания является резкое улучшение теСвого контакта" Использование при измерениях гаso 100so о

fo

о00оосо0000осооо00ооооо(200 -ISO -100

Рис. 1.14. Теплопроводность аш>рфного полимера в области 'стеклования лри измерении л вакууме 0) и в среде гелия (2) [МО].

зообразного гелия, обладающего высокой теплопроводностью, приводит к принципиально отличной экспериментальной кривой с характерным для размягчения полимеров изломом.

Экспериментальное исследование теплопроводности полимеров в расплавленном состоянии требует специальной аппаратуры. Лоз разработал установку для исследования расплавов полимеров до 240 "С с использованием образцов цилиндрической формы [118]. В ней предусмотрена также возможность изучения влияния на теплопроводность давления в интервале от 0,1 до 35 МПа. Максимальная ошибка абсолютных измерений составляет ±6%.

Нестационарные методы

Уравнение теплопроводности (1.4) в общем случае имеет бесконечное число решений, чему соответствует многообразие методов определения тепло- и температуропроводности. Изменение температурного поля во времени имеет начальный, чисто нестационарный период, когда существенны начальные условия, и более упорядоченные стадии, для которых начальные условия не играют роли [102—104]. Граница этих режимов характеризуется критерием Фурье; Fo = a//62 (t — время, 6 — характеристический размер). Для чисто нестационарных стадий Fo<0,5, а для регулярных Fo>0,5.

В соответствии с этими стадиями изменения температурного поля во времени нестационарные методы [123— 142] делятся на чисто нестационарные и методы регулярного режима. В чисто нестационарных методах изменение температурного поля во времени сложным образом связано с геометрией тела, его теплофизическими свойствами, с граничными и начальными условиями. Ре шения уравнения теплопроводности для начальных ста дий позволяют определить из эксперимента одновременно несколько тепловых характеристик. Методы регулярного режима основаны на изучении изменения температурного поля в образце, помещенном в среду с постоянной температурой (регулярный режим первого рода) или в среду, температура которой изменяется с постоянной скоростью (регулярный режим второго рода, или квазистационарный режим) [102—104].

Достоинством этих методов по сравнению с методами стационарного теплового потока является возможность комплексного и скоростного определения теплофизических характеристик, меньшие размеры используемых образцов и часто более простое конструктивное оформление приборов.

Из чисто нестационарных методов наиболее часто для исследования полимеров применяется импульсный метод с использованием плоского источника постоянной тепловой мощности [130, 131, 133]. Схема измерений по этому методу близка к схеме 1.13, однако в отличие от последней расчеты основаны на анализе начальной нестационарной стадии изменения температурного поля. По измерениям перепада температуры между нагревателем и фиксированной точкой, а также по изменению температуры нагревателя могут быть рассчитаны температуропроводность и тепловая активность Ь = ^Хстр, а следовательно, и все три теплофизические характеристики (а, К ср). Типичные размеры образцов 35Х35Х

3* 35

1

Х60 мм. Продолжительность опыта 5—7 мин. Точность определения теплофизических характеристик по этому методу составляет: для а — 2%, для X — 2,5%, для сР — 3% [33], однако реальная точность, по-видимому,

значительно ниже.

В приборах, работа которых основана на методе регулярного режима первого рода, проводится изучение закономерностей изменения распределения температуры в образце, внесенном в среду с постоянной температурой Гс, отличной от температуры образца Т [104]. Решение основного уравнения теплопроводности при соответствующих граничных условиях представляется в виде ряда [103]

(1.6)

Т - Гс = J] AnUn ехр (- шлО

где Ап—постоянные, зависящие от формы тела и определяемые из начальных условий; Un — функции координат; шп — положительные постоянные числа, зависящие от формы и размеров тела и его теплофизических характеристик, причем mn_i < tnn < tnn+\.

Этот ряд быстро сходится, и начиная с некоторого момента распределение температур в теле описывается выражением

Г — Гс_ MJ ехр ( —mf) (1.7)

(1.8

страница 11
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

Скачать книгу "Теплофизические методы исследования полимеров" (3.18Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
камин угловой цена
сантехника олимпийский проспект 16
диагностика и ремонт сплит-систем дайкин
кцкм-12,5мв моноблок фгос вн.2 в2

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(17.01.2017)