химический каталог




Теплофизические методы исследования полимеров

Автор Ю.К.Годовский

ий й деформаций; 2 — регистратор разности температур; 3 — нагружающее устройство; 4 — тенаометр; 5, 6 — термостатирующее устройство; 7 — калориметрический блок; 8 — образец.

го материала). Изучение баллистических свойств микрокалориметра [39, 59] показало, что если время теплового процесса г^0,2тэф (та(р — эффективная константа времени), то AT/Q— const с точностью примерно до 1% и не зависит от времени (AT — максимум пика баллистической кривой, Q — количество тепла).

Таким образом, тепловые эффекты процессов длительностью до 10—15 с (тЭф обычно составляет около 45—60 с) могут быть определены по величине максимума пика после предварительного определения отношения AT/Q. Калориметр позволяет регистрировать тепловые

25

эффекты процессов длительностью менее 1 с. При этом минимальный тепловой импульс, который удалось зафиксировать, составлял < 4 -10~7 кДж. Изучение баллистических характеристик микрокалориметра показало также, что теплота, определенная по площади под баллистической кривой с использованием константы по отклонению, точно соответствует тепловому эффекту, полученному на основании анализа высоты пика.

В связи с использованием баллистических режимов измерений важно оценить характеристическое время достижения равномерного распределения температуры по толщине образца. Это время может быть примерно оценено по отношению 62/а, где а — температуропроводность (для твердых полимеров и каучуков она равна примерно 107 м2/с) и 6 — толщина образца. Для 8 = =0,01 см это время составляет около 0,1с, а для 6=0,03 см оно равно примерно 1 с.

Использование баллистического метода позволяет анализировать в первом приближении случаи, когда протекают два последовательных тепловых процесса, один из которых баллистический (например, быстрое растяжение упругого материала до постоянных деформаций и последующий релаксационный процесс). В этом случае интегральный тепловой эффект может быть определен по площади под кривой теплового процесса, а тепловой эффект упругого растяжения — по максимуму пика. Эксперименты показывают, что запаздывание максимума пика после отключений баллистической тепловой мощности составляет примерно 5 с. Поэтому влиянием теплоты релаксации напряжения на тепловой эффект упругого растяжения в первом приближении можно пренебречь.

Описанный принцип деформационного калориметра был использован в установках для исследования тепловых эффектов при деформации массивных полимерных образцов [60] и волокон [78]. В последнем случае вместо термобатареи термопар использованы термометры сопротивления, равномерно навитые на наружных поверхностях рабочего и сравнительного цилиндров.

Следует признать, что более перспективными для развития деформационной калориметрии полимеров являются не газовые калориметры, а калориметры, работа которых _ основана на методе Тиана — Кальве.

В отличие от газовых калориметров теория калориметров типа Тиана — Кальве хорошо разработана [39] и продолжает развиваться [79], и уже сейчас существуют надежные методы восстановления истинных термокинетических кривых быстрых процессов на основании записанных кривых.

Дилатометрия

Среди тепловых методов исследования полимеров распространены методы исследования теплового расширения. Совокупность методов регистрации изменения размеров и объема тел под влиянием температуры или в результате протекающих в них физических или химических процессов объединяется термином «дилатометрия». Измерение теплового расширения полимеров используется для обнаружения и идентификации температурных переходов, для изучения динамики таких процессов в полимерах, как плавление, кристаллизация, стеклование, полимеризация, а также для установления уравнений состояния. Чрезвычайно важным является и техническое приложение таких измерений, поскольку полимеры обладают большими коэффициентами теплового расширения по сравнению с другими твердыми телами.

Линейная дилатометрия

Изменения линейных размеров твердых тел регистрируются в линейных дилатометрах. Насчитывается большое число разнообразных конструкций этих дилатометров [80]. Для измерений используются образцы в виде цилиндров, нитей, пленок. Ряд дилатометров для исследования полимерных цилиндрических образцов небольших размеров в широком температурном интервале разработан Бартеневым с сотр. [6, 81—83]. Принципиальная схема одного из них приведена на рис. 1.11. Цилиндрический образец, помещенный в трубку, прижат к ее дну толкателем, соединенным с индикатором перемещений, по показаниям которого определяется изменение размеров образца. Специальная автоматическая система позволяет охлаждать и нагревать образец с постоянной скоростью. Для создания и обеспечения в процессе работы контакта образца с трубкой дилатометра

26

27

и штоком используются пружины с противовесами. Малые усилия на образец (50—150 Н) обеспечивают достаточно высокую точность измерений (2—5%). Скорости изменения температуры в таком дилатометре малы, что связано с необходимостью избегать больших градиентов температур по образцу.

Измерения лине

страница 8
< 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
пульт управления фанкойлом carel acqua
сумка для гироскутера 10
где в москве пройти анализ трузи и колоноскопию
freshlook gray

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
(22.08.2017)