химический каталог




Теплофизические методы исследования полимеров

Автор Ю.К.Годовский

я или поглощения тепла [51].

МИКРОКАЛОРИМЕТРИЯ

Для изучения процессов, сопровождающихся малыми тепловыми эффектами или характеризующихся малой тепловой мощностью, применяются микрокалориметры [1, 39, 53]. Для исследования полимеров в последние годы стали широко использоваться микрокалориметры типа Кальве [39]. Эти калориметры, работа которых основана на методе регистрации тепловых потоков дифференциальными термобатареями (метод Тиа-на—Кальве), обладают высокой чувствительностью (по температуре — до 10_6оС, по тепловому потоку — до 10~7 Дж/с и выше), что позволяет изучать процессы длительностью в несколько часов или даже десятков часов при общем тепловом эффекте около 1 Дж.

Типичный калориметр, работа которого основана на этом методе (рис. 1.6), состоит из массивного блока, в двух симметричных цилиндрических полостях которого расположены микрокалориметрические ячейки также цилиндрической формы, отделенные от поверхности ^ ЛПГТИ воздушными зазорами. Вся боковая поверхность

Рис. 1.6. Микрокалориметр Кальгае (391:

/ — калориметрический блок: 2 — калориметрические ячейки; 3 — нагреватель. Отдельно показана калориметрическая ячейка с термобатареями.

а другая ячейка является «свидетелем». При протекании в рабочей ячейке теплового процесса между внутренними поверхностями ячеек возникает разность температур, которая автоматически регистрируется, и на ее основании могут быть определены как интегральный тепловой эффект, так и тепловая мощность, т. е. кинетика теплового процесса. Эти калориметры являются теплопроводящими, поскольку практически все тепло процесса из рабочей ячейки отводится в металлический блок и рассеивается в термостате. Кроме измерительной термобатареи в ячейках имеются специальные термобатареи для компенсации возникающих разностей температур при помощи эффектов Пельтье и Джоуля [39], что позволяет проводить изучение процессов практически в изотермических условиях. Индивидуальное изготовление этих калориметров сложно. В настоящее время они производятся серийно для работы в температурном интервале от —196 до + 800 °С [2, 39, 54].

Различные варианты микрокалориметров, работа которых основана на этом принципе, были успешно применены для исследования кинетики и термодинамики кристаллизации полимеров [41, 43, 55], для изучения полимеризационных процессов [42, 57], для исследования растворов полимеров [58] и тепловых процессов при деформации полимеров [59, 60].

ДЕФОРМАЦИОННАЯ КАЛОРИМЕТРИЯ

Для регистрации тепловых процессов, сопровождающих механические деформации твердых тел, используют два типа измерений. Первый связан с регистрацией температурных изменений в процессе деформации, а второй состоит в прямом калориметрировании возникающих при этом тепловых эффектов. Простые оценки показывают, что при разумном выборе размеров образца упругая деформация таких твердых тел, как металлы или полимеры, сопровождается изменением температуры порядка Ю-1—10~2°С, и это обычно соответствует тепловым эффектам порядка 10~3 Дж. Очевидно, что регистрация таких изменений температуры является задачей более простой, чем измерение столь малых количеств тепла.

Температурные измерения могут быть использованы для расчета тепловых эффектов, если считать процесс адиабатическим. Однако экспериментальное выполнение этого требования часто связано со значительными трудностями (имеет место отвод тепла по проводам, расход тепла на нагрев термопары и др.). Задача еще более осложняется при локальном развитии деформации, например при образовании «шейки» в металлах или полимерах, поскольку в этом случае изменение температуры также носит ярко выраженный локальный характер. Поэтому для точной количественной оценки тепловых эффектов при деформации целесообразно проводить их не-, посредственное калориметрическое определение.

18

Малые значения тепловых эффектов, возникающих при деформации твердых тел, требуют применения высокочувствительных калориметрических методов. Низкая теплопроводность полимеров, а также влияние масштабного фактора на характер деформации делают необходимым применение образцов малых размеров.

Простейший способ регистрации температурных изменений при деформации твердых тел состоит в использовании термопар. Впервые этот способ был применен Джоулем [61 ] при исследовании изменений температуры в каучуках и металлических проволоках и с тех пор неоднократно применялся для этих целей [62—64]. Применение термопар позволяет надежно зафиксировать изменения температуры в сотые доли градуса.

При измерении температурных изменений в области образования «шейки» при ориентационной вытяжке твердых полимеров большое значение имеет способ крепления термопар к образцам. Мюллер с сотр. [65, 66] провел большое число температурных измерений в области образования «шейки» с использованием различных способов крепления термопар й пришел к выводу, что такого рода измерения следует рассматривать лишь как качественные.

Поиски более корректного метода измерения повышения температуры в зоне «шейки» привели к применению для этих ц

страница 6
< 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
аренда автобусов для школьников
подвижные кронштейны для тв
ремонт холодильников на дому в москве
ромео и джульетта спектакль купить билеты

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
(18.01.2017)