Способ определения объема пор в пористом материале и устройство для осуществления его

Способ определения объема пор в пористом материале и устройство для осуществления его

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 125403

Класс 42k, 49

СССР (Ф

«

«

OllVICAHHE VI3O6

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. С. Беркман

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ПОР В ПОРИСТОМ ТЕЛЕ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЕГО

Заявлено 27 июня 1958 г, за ¹ 602824/29 в Комитет по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 1 за 19GO r

Приборы-поромеры известных конструкций, работающие по методу вдавливания ртути в поры образца, позволяют определять объемы лишь мелких пор с диаметром не более 11 — 12 .пк. Это объясняется тем, что заполнение резервуаров приборов ртутью, вследствие конструктивных особенностей приборов производится под атмосферным давлением. При этом давление, испытываемое образцом, складывается из атмосфсрного плюс давление столба ртути в капилляре дилатометра. При таком первоначальном давлении, равном примерно 1,3 ать, все поры диаметром более 11 — 12 микронов оказываются заполненными ртутью еще до начала определений. Это не позволяет точно определять объемы пор, которые в ряде случаев оказывают решающее влияние на свойства, особенно в присутствии крупных пор пористых материалов.

В описываемом способе первоначальное давление, оказываемое ртутью на образец, меньше атмосферного.

При таком первоначальном давлении становится возможным определять крупные поры с диаметром порядка 1500 ик.

Основной частью прибора является стеклянный дилатометр, состоящий из резервуара 1 и горизонтально расположенного капилляра 2. Высушенный до постоянного веса образец 8 закладывают в резервуар дилатометра и закрывают ее пришлифованной пробкой 4,,после чего из системы с помощью вакуумного насоса удаляют воздух при открытых кранах б и б. При достижении вакуума, характеризующегося остаточным давлением 10 "- мм. рт. ст. и контролируемого манометром Мак-Леода, в дилатометр при постепенном открытии крана 7 подают ртуть из дозатора.

Он состоит из стеклянного корпуса 8, снабженного металлическим затвором с пришлифованным конусом 9. После заполнения ртутью ре№ 125403 зервуара и капилляра краны б и 7 перекрывают и с помощью окулярно10 винтового микрометра, сопряженного с визирной оптической трубой, производят фиксирование положения ртути и капилляра (нулевой отсчет) .

Первоначальное давление, оказываемое ртутью на образец, рассчитывают исходя из толщины образца и слоя ртути над ним, определяемого высотой впая капилляра 10. Размер пор, заполнившихся ртутью при этом давлении, рассчитывают по известной формуле:

4а Cos <4

D= — —

P где: D — диаметр пор, u — поверхностное натяжение ртути, Π— угол смачивания, Р— давление.

Далее при работающем вакуум-насосе через кран 5 при закрытом кране б припускают воздух и в этой части системы, отключенной от собственно поромера (дилатометра), устанавливается заданное давление, контролируемое V-образным манометром. После этого при открытии крана б в дилатометр сообщают то же давление.

Ртуть, заполняющая капилляр, уходя в поры образца, изменяет crroe положение. сдвигом столба вправо (в сторону резервуара). Изменение положения столба ртути фиксируют с помощью указанного выше оптического устройства. Зная сечение капилляра, определяют объем ушед. шей в поры ртути. Благодаря горизонтальному положению капилляра давление ртути во время опыта остается неизменным.

Последующее увеличение давления в поромере вплоть до атмосферного сопровождается соответствующими отсчетами изменения положения столбика ртути. Порядок работы аналогичен описанному выше.

После окончания определений ртуть из дилатометра сливают через кран 11.

Таким образом определяют объемы пор различного размера от самых крупных с диаметром порядка 1500 мк (вплоть до пор диаметром

15 мк).

Воспроизводимость результатов измерений на этом приборе характеризуется отклонениями до 3, о.

Предмет изобретения

1. Способ определения объема пор в пористом материале путем вдавливания в него ртути с предварительным удалением из него воздуха с помощью вакуум-установки, отличающийся тем, что, в целях повышения точности определения при наличии в материалах крупных пор, первоначальное вдавливание ртути в материал, осуществляют при давлении меньшем, чем атмосферное.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, состоящее из предназначенного для испытуемого образца резервуара, сообщающегося с сосудом для ртути, с атмосферой и с вакуум-установкой, о т л и ч а ю щ ееся тем, что его горизонтально расположенный резервуар соединен через систему перепускных кранов с вакуум-установкой и атмосферой, горизонтально расположенной и присоединенной к верхней части резервуара капилля|рной, выполненной из прозрачного материала, трубкой, служащей также для замера изменения положения в ней ртути, уходящей в поры испытуемого образца.