Образец сравнения для относительных дилатометров

 

ОIlИСАНИЕ 35И46

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Совтз Советскиз

Социалистичесиик

Республик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 09.1Ч.1970 (/¹ 1423121/18-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 13.1Х.1972. Бюллетень ЛЪ 27

Дата опубликования описания 19.IX.1972

Л1. Кл. С 01п 25/16

Комитет по делам изобретений н открытий прн Совете Министров

СССР

УДК 620.181.428.4(088.8) Авторы изобретения

В. М. Гуревич и Г. В. Соловьев

Заявитель

ОБРАЗЕЦ СРАВНЕНИЯ ДЛЯ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ

ДИЛАТОМЕТРОВ

Изобретение относится к днлатометрин, предназначено для особо точного определения истинных коэффициентов теплового расширения твердых тел в широком диапазоне температур и может быть использовано в образцовых относительных дилатометрах.

Известны образцы сравнения для относительных днлатометров, выполненные, например, из плавленного кварца.

Кварцевые образцы сравнения характеризуются: резким возрастанием погрешности прн измерении материалов с близким к плавленному кварцу тепловым расширением, например ннваров; невозможностью достаточно точных измерений материалов с меньшим, чем у плавленого кварца, тепловым расширением, например суперинваров; необходимостью введения поправки на тепловое расширение плавленого кварца, причем с полной погрешностью предварительного его определения; ограниченным (от — 200 — 250 до 900"С) температурным диапазоном измерений, так как ниже — -200 — 250 С тепловое расширение плавленого кварца возрастает и остановится сравпимым с тепловым расширением большинства твердых тел, а выше 900"C плавленый кварц постепенно кристаллизуется и его тепловое расширение постепенно возрастает.

Предлагаемый образец сравнения для относительных диаметров для повышения точности расширения температурного диапазона исследованнц выполнен нз кристалла с аномальным аннзотропным тепловым расширением, например кальцнта нлн берилла, вырезанного в направле1шн нулевого теплового расширения.

1акой образец сравнения позволяет расши10 рить температурный диапазон измерений до — 273,16 С н c1орону низких температур и до

1400"С в сторону высоки.; температур.

Анизотропные кристаллы характеризуются тем, что пх тепловое расширение по главным

15 кристаллографическнм направлениям имеет разный знак, вследствие чего при изменении температуры такон кристалл в одном направлении расширяется, а в другом сужается. Следовательно, такой кристалл обладает двумя

20 эквивалентными направлениями, в которых его тепловое расширение равно нулю, н образец, вырезанный в этом направлешш, будет н меть пулевое тепловое расширение. Такой аномальный кристалл нрн нзменешш темпера25 Tvphl изменяют свою форму.

Б теграгональных и гексагональных кристаллах главные крпсталлографнческие направления Х, 1, н Z неизменны, и образцы, вырезанные в направлении нулевого теплового

30 расширения, должны бы иметь нулевое тепловое расширение во всем температурном ди3

Составитель М. Фримштейн

Техред 3. Тараненко Корректор Л. Бадылама

Редактор Т. Иванова

Заказ 3038!18 Изд. № 1294 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытии при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4j5

Типография, пр. Сапунова, 2 апазоне существования данной кристаллической фазы аномального кристалла. В действительности же из-за изменения формы такой образец с плоскопараллельными торцами при температуре, отличной от температуры, при которой он был вырезан пз кристалла, будет иметь хотя и малое, но все же отличное от нуля тепловое расширение. Однако если у такого образца заострить торцы в направлении теплового расширения, то изменение формы не будет сказываться на расстоянии между остриями образца. Такой образец между остриями будет иметь строго нулевое тепловое расширение.

В аномальных кристаллах с симметрией, ниже гексагональной, одно из главных кристаллографпческих направлений (Z) несколько изменяется с изменением температуры, и тепловое расширение образца, вырезанного в направлении нулевого теплового расширения, для некоторой температуры 1ь при отличной от нее температуре будет иметь тепловое расширение хотя и малое, но все же отличное от нуля. Изменение формы низкосимметричных аномальных кристаллов несколько компенсирует уход направления нулевого теплового расширения. Тепловое расширение образца с плоскопараллельными торцами в широком интервале температур в зоне температуры, для которой было выбрано направление нулевого тепловото расширения, остается, íà умного меньше теплового р асширения плавленого кварца, причем рассчитывается с очень высокой точностью. Имея несколько образцов, вырезанных в направлениях нулевого теплового расширения для разных температур, можно образцами сравнения с на много меньшим, чем у плавленого кварца, тепловым расширением перекрыть широкий интервал температур (с помощью образцов, например, из кристалла кальцита от — 273 до 400 — 500 С).

Остроконечный образец, вырезанный в направлении нулевого теплового расширения аномального кристалла тетрагональной или гексагональпой симметрии, необходимо помещать в специальную оправку.

Направление нулевого теплового расшире10 ния вычисляют по измерениям величин теплового расширения в главных кристаллографических направлениях (погрешность таких измерений около 1 — 1,5%), а затем кристалл ориентируют, например, па рентгенгониометре

15 (погрешность ориентировки 30 — 15" и менее) в том направлегнш, в котором затем вырезают образец (с той же погрешностью), Тепловое расширение такого образца (высокосимметричного во всем температурном диапазоне c)

20 ществованпя кристалла; низкосимметричного при выбранной температуре) будет отличаться от теоретического нуля из-за погрешностей при ориентации и вырезке, но на величину—

10 †" — 10 з град, которой можно пренебречь.

25 Некоторые из известных аномальных кристаллов, например берилл, имеют высокую термостойкость, что позволяет осуществлять измерения как минимум до 1400 С.

30 Предмет изобретения

Образец сравнения для относительных дилатометров, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения температурного диапазона исследований, он выполнен

35 из кристалла с аномальным анизотропным тепловым расширением, например кальцита, вырезанного в направлении нулевого теплового расширения,