Способ определения модуля объемной упругости материалов

Способ определения модуля объемной упругости материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области определения физико-механических свойств материалов, в частности к определению модулей упругости металлических стекол. Целью изобретения является упрощение и повышение производительности определения модуля упругости металлических стекол. На образец металлического стекла воздействуют внешним температурным фактором, регистрируют температурный коэффициент линейного расширения - α<SB POS="POST">T</SB>, а модуль объемной упругости рассчитывают по соотношению K<SB POS="POST">T</SB>,ГПа = 17<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-3</SP>/α<SB POS="POST">T</SB>Σ<SB POS="POST">I</SB>C<SB POS="POST">I</SB>V<SB POS="POST">IT</SB>, где C<SB POS="POST">I</SB> - концентрация химических компонентов металлического стекла,%

V<SB POS="POST">IT</SB> - табличные значения молярных объемов химических элементов, входящих в состав металлического стекла, см<SP POS="POST">3</SP>/моль

T - температура регистрации К,°С.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РеспУБлИн (У1)5 С 01 Х 25/00

OIlHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тов, составляющих металлическое стекло;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4415546/31-25

t (22) 25.04.88 (46) 07.05.90. Бюл. № 17 (71) Киевский государственный университет им. Т.Г.Шевченко (72) В.Н.Новиков, Б.Е.Рябчиков, Н.Н.Новиков и А.В.Коваль (53) 536.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 957054, кл. С 01 N 3/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 1295287, кл. С 01 N 3/00, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ ОБЪЕМНОЙ УПРУГОСТИ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области определения физико-механических своИзобретение относится к области определения физико-механических свойств материалов, в частности, к определению модулей упругости металлических стекол.

Цель изобретения — упрощение и повышение производительности определения модуля объемной упругости металлических стекол.

Способ реализуется следующим образом.

Образец металлического стекла (непосредственно после получения фольги металлического стекла или проволоки методом быстрой закалки расплава известного химического состава, без какай-либо обработки или специ„„SU„„1562817 А 1 йств материалов, в частности к определению модулей упругости металлических стекол. Целью изобретения является упрощение и повышение производительности определения модуля упругости металлических стекол. На образец металлического стекла воздействуют в не Bl ним температурным фактором, регистрируют температурный коэффициент линейного расширения — о, а модуль объемной упругости рассчитывают по соотношению К,ГПа = 17. 10

-з

C; V,.t,ãäå С; — конце трация химических компонентов металлического стекла, Х; V. — табличные значения малярных объемов химических элементов, входящих в состав металлического стекла, см /моль; t — температура регистрации K С. ального приготовления) нагревают или охлал цают относительно первоначальной температуры до температуры регистрации и стандартными способами измеряют температурный коэффициент линейного расширения чри температуре регистрации, Затем производят расчет модуля объемной упругости даннагс металлического стекла по соотношению.

K,ÃÏà = 17 10 /ь ЕC;V,q, . где C; — известные концентрации составляющих химических элемеп-. тов;

V; — табличные значения малярных объемов химических элемен15Ь2817 — температура регистрации К, С.

Таким образом, в предлагаемом с.пособе для определения К металлическоvo стекла экспериментально измеряют только один независимый результат первоначального воздействия — температурный коэффициент линейnovo расширения, а не два (С и С ), как в известном способе, что значительна упрощает способ определения К металлического стекла. Кроме того, нет необходимости специально готовить (механически обрабатывать) поверхности и торцы фольги перед началом измерения, что повышает производительность предлагаемого способа.

Проведенный анализ показал, что в предлагаемом способе в качестве внешнего фактора использовано температурное воздействие на образец, а в качестве результатов воздействия внешнего фактора на металлическае стекло регистрируют температурный 25 коэффициент линейного расширения при температуре регистрации

Металлические стекла представляют собой сравнительно новый класс веществ, обладающий неупорядоченной структурой, природа механических свойств которых и их связи с другими физическими свойствами еще не изучены.

Проведенные экспериментальные исследования широкого класса металлических стекол различных химических составов позволили установить прин1ципиально новую, не известную ранее закономерность. А именно, для металлических стекол модуль объемной упругости при данной температуре опре- . деляется величиной температурного коэффициента расширения .металлического стекла при данной температуре следующим образом.

К,ГПа = 17 ° 10 /с4, С;Ч; где С; — концентрация химических компонентов;

V; - табличные значения малярных объемов химических элементов, входящих в сос- 0 тав металлического стек45 ла, Обнаруженная закономерность имеет место только для металлических стекол и определяется тем, что структура ион-55 ной подсистемы всех металлических стекол практически одинакова и представляет собой неупорядоченное (хаотическо ) расположение атомов.

Ю

Использование обнаруженного нового свойства металлических стекол, характеризующегося приведением выше уравнением, позволяет определять К металлических стекол только по одному регистрируемому параметру — a< причем для определения К нет необходимости специально тщательно готовить (обрабатывать) образец фольги, что очень упрощает и повышает производительность предчагBehIovo способа определения К металлических стекол относительно известных технических решений.

II р и м е р. Металлические стекла различных химических составов получают известным методом закалки расплава на вращающемся медном диске. Аморфность полученных фольг проверяют рентгенографически на дифрактометре

ДРОН-З,О (К -К излучение). Все образцы рентгеноаморфны.

Для всех металлических стекол рассчитывают малярный объем при температуре t = 20 С C;V; о, С - концентрация химических элементов, Е; Ч;дц— малярные объемы каждого химического компонента, см /моль, при температур ре t = 20ОС.

В состав установки входят генератор синусоидального напряжения, генератор прямоугольных импульсов, усилитель, генератор, усилитель, асциллограф и диодный модулятор, хромельалюмелевая термопара и вольтметр для измерения температуры образца.

Определение К предлагаемым способом проводят следующим образом. Образцы нагревают до 17 — 22 С °

Температурные зависимости удлине61 ния ††-- (t) и температурный коэф1 фициент линейного расширения при

20 С определяют высокопроизводительным, прецизионным способом, Чувствительность регистрации 51/1 не хуже

-7

10, что обеспечивает погрешность о определения М,ш при 20 С 2 — 4 X.

Используя значения М, определяют К но формуле

К = 17 10 /Ы С;, !

Формула изобретения

Способ определения модуля объемной упругости материалов, включающий воздействие внешн rope гистрацию результатов возпс йствия и

1563817 å где С

v„ тов, вхоляших в состав tf(— талпического стекла, см /моль, температура регистра щ и К, оС

Составитель В.Филатова

Редактор Н.Лазаренко Техред Д.Олийнык Корректор В.Кабации т

Заказ 1060 Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,101 с их учетом определение искомой величины, о т л и ч а ю щ и A с я тем, что, с целью упрощения и повышения производительности определения модуля объемной упругости металлических стекоп, и качетво внешнего фактора выбирают температурное возлействие, регистрируют температурный коэффициент линейного расширения — Ы, а модуль объемной упругости рассчитывают по соотношению б

П1а 17 ° 1О /м $ (; V,g

% концентрация хl:мических компонент металлического стекла, Л; табличные значения молярньл объемов химических зле я и