Состав хрупкого тензочувствительного покрытия

 

Изобретение относится к составам, которые могут быть использованы для получения тензочувствительных покрытий на поверхности изделий из твердых материалов для исследования напряжений, возникающих в этих изделиях под нагрузкой. Сущность предлагаемого изобретения заключается в создании состава хрупкого тензочувствительного покрытия, технический результат которого заключается в повышеннии чувствительности покрытия к деформациям и уменьшении чувствительности к изменениям температуры и влажности. Указанный технический результат достигается тем, что в известный состав хрупкого тензочувствительного покрытия, включающий резинат бария дополнительно включен эфир канифоли и резинат марганца при следующем соотношении компонентов, мас.%: резинат бария 10-40; резинат марганца 2-10; эфир канифоли 55-80. 1 табл.

Изобретение относится к составам, которые могут быть использованы для получения хрупких тензочувствительных покрытий на поверхности изделий из твердых материалов для исследования напряжений, возникающих в этих изделиях под нагрузкой.

Известен ряд составов для хрупких тензочувствительных покрытий. Например, известно хрупкое лаковое покрытие на основе кальциевых и цинко-кальциевых резинатов. Это покрытие обладает недостаточно высокой чувствительностью к деформациям (ε_о≥500 мкм/м), значительным разбросом характеристик и плохой технологичностью, так как длительность сушки покрытия после нанесения лака составляет 24-48 ч.

В качестве прототипа принят состав, представляющий собой резинат бария и используемый для получения покрытий газопламенного напыления. Это покрытие также недостаточно чувствительно к деформациям ( ε_о≥500 мкм/м), но весьма чувствительно к изменению влажности и температуры, что значительно усложняет его использование.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в создании состава хрупкого тензочувствительного покрытия, технический результат которого заключается в повышении чувствительности покрытия к деформациям и уменьшению чувствительности к изменениям температуры и влажности.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известный состав хрупкого тензочувствительного покрытия, включающий резинат бария, дополнительно включен эфир канифоли и резинат марганца при следующем соотношении компонентов, мас. Резинат бария 10-40 Резинат марганца 2-10 Эфир канифоли 55-80.

Дополнительное введение в состав хрупкого тензочувствительного покрытия эфира канифоли в количестве 55-80% снижает чувствительность покрытия к изменению влажности и температуры среды. Такое покрытие может быть использовано для проведения исследований не только на воздухе, но и в воде при температуре 5-35^оС. При содержании эфира канифоли в составе покрытия меньшем 55% заметно возрастает его чувствительность к изменению температуры и влажности среды. Если же его количество в составе превышает 80% заметно снижается температура размягчения покрытия, в результате чего верхняя граница рабочего диапазона температур опускается ниже 30^оС. Введение в состав покрытия резината марганца в количестве 2-10% позволяет регулировать его тензочувствительность в диапазоне 300-1200 мкм/м. При содержании резината марганца в количестве большем 10% в процессе получения покрытия при его охлаждении наблюдается появление усадочных трещин. Если же содержание резината марганца будет меньше 2% то величина ε_о превысит 1200 мкм/м и в таком покрытии при снятии нагрузки будет происходить закрытие трещин.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах предложенного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам предложенного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в предложенном объекте, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, предложенное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия предлагаемого изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками предложенного изобретения, результат которого показывает, чем предложенное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками предложенного изобретения преобразований на достижение технического результата.

Для получения предлагаемого состава используют сосновую живичную канифоль. Каждый из компонентов состава изготовляется отдельно друг от друга. Для получения резината бария канифоль нагревают до 220-230^оС и в нее вводят гидрат окиси бария. Для получения эфира канифоли в нагретую до той же температуры канифоль вводят, например, пентаэритритовый спирт, и для получения резина марганца гидрат окиси марганца. Далее температура расплавов повышается до 270^оС и синтезированные продукты отливаются в формы. Полученные отливки измельчаются до порошкообразного состояния и просеиваются через сито N 02 (1000 отв./см²). Полученные порошки отвешивают в соответствии с приведенными в таблице весовыми пропорциями, перемешивают на мельнице и просеивают. Таким образом получают состав хрупкого тензочувствительного покрытия, включающий резинат бария с дополнительным содержанием в нем эфира канифоли и резината марганца при следующем соотношении компонентов, мас. Резинат бария 10-40 Резинат марганца 2-10 Эфир канифоли 55-80.

Для получения сопоставительных данных (см. таблицу) смесь порошков загружают в контейнер установки газопламенного напыления УПН 6-63 и напыляют на плоские балки размерами 200 х 20 х 5 мм. Тарировочные испытания покрытий проводились при температурах воздуха 35, 20 и 5^оС, а также после 24 ч выдержки в воде при 20^оС. При тарировочных испытаниях балки консольно закрепляют и нагружают изгибающим усилием на свободном конце.

Технико-экономическая эффективность изобретения следует из технического результата, получаемого при осуществлении изобретения, т.е. повышения чувствительности покрытия к деформациям и уменьшения чувствительности к изменениям температуры и влажности, расширения климатических условий применения изобретения, сокращения объема стендовых испытаний, уменьшения потребности в применении тензорезисторов и сокращения трудозатрат.

Формула изобретения

СОСТАВ ХРУПКОГО ТЕНЗОЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ПОКРЫТИЯ, включающий резинат бария, отличающийся тем, что он дополнительно содержит резинат марганца и эфир канифоли при следующем соотношении компонентов, мас.

Резинат бария 10 40 Резинат марганца 2 10 Эфир канифоли 55 80

РИСУНКИ

Рисунок 1