Патент ссср 309288

 

О П И С А H И Е 309288

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Са сз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 21.Х.1969 (№ 1370145/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 09. т/11.1971. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 1ЛХ.1971

МПК G 01п 25/16

Комитет по делам изобретений и открытий кри Совете Министров

СССР

УДК 620.181.428.4(088.8) Авторы изобретения

И. И. Коробков и И. П. Баринов

Московский инженерно-физический институт

Заявитель

ДИЛАТОМЕТР

Изобретение относится к устройствам для дилатометрических исследований хрупких материалов и тонких пленок, например окисных, предназначенных для жаростойких покрытий.

Известны дилатометры, содержащие нагреватель, в который помещены неподвижный и подвижный зажимы для исследуемого образца, неравноплечее коромысло с флажком, поджимающее образец, и фотоэлектрическую систему для регистрации перемещения флажка.

Однако в известных дилатометрах образец испытывает осевые или изгибающие нагрузки, недопустимые для хрупких и тонких образцов.

В предлагаемом дилатометре указанные недостатки устранены тем, что ось вращения коромысла выполнена в виде натянутой нити, например кварцевой, диаметром 10 — 100 мкм, а отношение длин плеч коромысла, жестко прикрепленного к нити, выбрано в пределах

1: 10 — 1: 20.

На фиг. 1 изображен предлагаемый дилатометр, общий вид; на фиг. 2 — чувствительный элемент.

Датчик изменения длины образца 1 состоит из коромысла 2, припаянного к тонкой нити 8, закрепленной в опорах 4 фермы 5. Короткое плечо коромысла оканчивается вилкой б с опорной нитью 7. Штанга 8, один конец которой упирается на опорную нить 7 коромысла

2, с небольшиМ усилием (около 10 о г) поджимает образец 1 к неподвижному зажиму 9.

Все названные элементы дилатометра изготовлены из высокотемпературного материала, обладающего низкими значениями коэффициента линейного расширения и высоким значением модуля упругости, например, из кварца или вольфрама. Применение таких материалов позволяет устранить пластическую деформацию элементов дилатометра.

Образец 1 крепится между двумя плоскопараллельными зажимами 9 и 10. Вес образца 1 и вес штанги 8 уравновешиваются сменными гирьками (на чертеже не показаны), ко15 торые подвешиваются на длинном плече коромысла 2, и упругой силой нити 8. Для регистрации перемещения флажка 11, прикрепленного к длинному плечу коромысла 2, использованы фотоэлектрическая система измерения

20 с фотосопротивлением и потенциометр (на чертеже не показаны).

Дилатометр выполнен в виде высоковакуумной установки, что позволяет проводить измерения коэффициентов линейного расшире25 ния образцов из различных материалов на воздухе, в вакууме (10 < мм. рт. ст.) и в различных контролируемых средах. Наиболее простой вариант дилатометра может быть изготовлен из стекла, более сложный — из ме30 талл а.

309288 юг. 1

Дилатометр работает следующим образом.

С помощью нагревателя 12 образец 1 нагревают по линейному закону с заданной скоростью. Изменение размера образца и нагреваемой части штанги 8 вызывает перемещение коромысла 2 относительно тонкой нити 3 и изменение положения флажка 11 относительно фиксированного светового потока, проецируемого на фотосопротивление. С изменением светового потока, вызванного перекрытием части его флажком, изменяется напряжение на фотосопротивлении, что регистрируется потенциометром. Вся система отсчета предварительно проградуирована для некоторых стандартных размеров образцов (B пределах 1—

20 жя) по материалам, коэффициенты линейного расширения которых известны, что позволяет исключить систематические ошибки дилатометра.

B результате измерений, проведенных на дилатометре с осью, выполненной из вольфрамовой нити диаметром 30 мкм, и кварцевым коромыслом диаметром 2 мм и соотношением плеч 1: 20, получены следующие результаты: при чувствительности оптической и электрической системы в 2 лкм чувствительность дилатометра составляет 0,02 мкм; нагрузка на образец (кроме собственного веса) не превы5 шает 10 6 г1 максимальная величина измеряемого удлинения — 1 мм; полностью отсутствуют лифты, что позволяет получить высокую воспроизводимость результатов; температурный интервал измерения 20 — 1200 С.

П р едмет изобретения

Дилатометр, содержащий нагреватель, в который помещены неподвижный и подвижный зажимы для исследуемого образца, не15 равноплечее коромысло с флажком, поджимающее образец, и фотоэлектрическую систему для регистрации перемещения флажка, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения точности и снижения нагрузки на образец, ось

20 вращения коромысла выполнена в виде натянутой нити, например, кварцевой, диаметром 10 — 100 мкл, а отношение длин плеч коромысла, жестко прикрепленного к нити, выбрано 1: 10 — 1: 20.

309288

Составитель М. И. Фримштейн

Редактор А. В. Корнеев Техред E. Борисова Корректор Е. В. Исакова

Заказ 2249i15 Изд. М 993 Тираж 473 Подписное

Ш-1ИИПИ Комитета по делам изобретений ц открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4.5

Типография, пр. Сапунова, 2