Диссертация (1173118), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Подготовленные к измерениям тигель-эталон (пустой тигель) и тигель с образцом (с каждым новым образцом производится новый замер) помещают в измерительную камеру (рис. 3.4, б).б)а)Рисунок 3.3 – Устройство для запрессовки тиглей (а) и внешний вид запресованных тиглей (б)PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com91а)б)Рисунок 3.4 – Общий вид прибора ДСК 204 F1 (а) и установка тиглей с клеемрасплавом и эталоном в соответствующие ячейки прибора (б)С помощью программного обеспечения калориметра создается новый файл,который содержит всю информацию о проводимом измерении.
В этом файле задается масса образца, выбираются файлы калибровки по температуре и чувствительности, скорость подачи защитного и продувочного газа, составляется температурная программа измерений. В данной работе при проведении исследованийобразцы клеев-расплавов нагревались в калориметре от 25 до 220°С со скоростьюнагрева 10 К в минуту.После того, как программа была написана, созданные файлы сохранили изапустили программу измерений. После чего происходит нагрев, результаты которого выводятся в виде графиков на монитор компьютера (рис.3.5). Для эпоксидных клеев при первом нагреве связующее отверждается с выделением (или поглощением) тепла, количество которого определяется по площади под кривой. Поэтому же графику определяют температуру начала и окончания химической реакции.
При втором нагреве определяют величину температуры стеклования. Методика определения температуры стеклования состоит в поиске на кривой ДСК середины точки перегиба кривой изменения теплового потока. Так определяетсятемпература стеклования для эпоксидных клеев (рис. 3.6), однако для клееврасплавов таких закономерностей нет (см. рис. 3.5).PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com92а)б)в)г)Рисунок 3.5 – Результаты ДСК анализа для клеев-расплавов Летек (а), МС-1 (б),Теплакс (в), Jnstant-PAK (г)В настоящей работе оценка значений температур стеклования по кривымДСК не проводилась из-за их низкой точности и по внешнему виду кривых ДСКбыл сделан только сравнительный анализ различных типов клеев-расплавов между собой и сравнение их с эпоксидными клеями (которые традиционно используются при ремонте ДСМ).
Установлено, что все исследуемые клеи-расплавы незначительно изменяют свои свойства при повышении температуры свыше 60°С.Это хорошо видно по перегибам кривых ДСК в этом диапазоне. Чем сильнее кривизна графика, тем сильнее эти изменения. Перегибы кривых при втором нагреве(на всех графиках рис. 3.5 это нижние кривые) показывают изменение свойств полимерного материала под воздействием повышенных температур.Традиционно для ремонта элементов системы охлаждения используютэпоксидные полимерные материалы. Для примера, на рис.
3.6. приведена криваяPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com93ДСК такого полимера [11]. При сравнении кривых ДСК эпоксидного клея и клееврасплавов, мы видим, что последние имеют гораздо лучшую стойкость к воздействию повышенных температур (т.к. кривые ДСК имеют более сглаженную форму).Рисунок 3.6 – Результаты ДСК для эпоксидного клея [11]Анализируя полученные графики мы видим, что наилучшую температурную стойкость демонстрируют материалы марки Летек (рис. 3.5 а) и МС-1 (рис3.5 б). После второго нагрева свыше 80°С и до 220°С мы видим, что свойства материала марки Теплакс (рис.
3.5 в) остаются практически неизменными. Это свидетельствует о том, что данный материал сохраняет длительную работоспособность в данном интервале температур. Таким образом, данные материалы могутбыть использованы для ремонта элементов системы охлаждения двигателейтранспортно-технологических машин.PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com943.2.Исследование деформационных свойств клеев-расплавов методомдинамомеханического анализаВ качестве объектов исследования для динамомеханического анализа(ДМА) в настоящей работе выбраны две марки отечественных клеев-расплавов(Летек и Теплакс), изготовленные на основе двух различных типов полимеров(сополимеров этилена с винилацетатом и низкомолекулярных полиамидов), которые между собой отличались по прочности и теплостойкости.
Выбор данных марок также связан с тем, что данные материалы при предыдущих исследованияхпоказали наилучшие результаты, а также с их низкой стоимостью, которая в несколько раз ниже, чем у аналогичных импортных клеев-расплавов.Значения модулей упругости и потерь определяли методом динамомеханического анализа, для образцов клеев-расплавов, как в исходном состоянии, так ипосле выдержки образцов в воде в течение 100 суток. Свойства выбранных клееврасплавов в исходном состоянии представлены в таблице 1.3.Для проведения динамомеханического анализа из выбранных клееврасплавов изготавливали стандартные образцы для испытаний полимеров ГОСТ11262-2017 [25].
Все исследования проводили на приборе DMA 242 E Artemis,общий вид которого представлен на рис 3.7, а. Структура подготовки образцов ипроведения испытаний методом ДМА показана на рис. 3.8. Символом А здесьтакже обозначена величина точности.PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com95б)а)Рисунок 3.7 – Общий вид прибора DMA 242 E Artemis (а) и его монтажныйштатив (б)Используемый прибор DMA 242 E Artemis состоит из измерительной части,системы нагрева и системы контроллеров. Система нагрева обеспечивает повышение температуры с заданной скоростью до 600°С. Контроль за значениямитемператур осуществляется с помощью двух термопар, одна из которых обеспечивает измерения температуры в печи, а вторая находится непосредственно надобразцом и позволяет фиксировать его температуру.
К образцу полимерного материала прикладывается осциллирующая нагрузка, которая передается от колебательной системы при помощи толкателя.Первой технологической операцией является отливка образцов полимеров.При выполнении данной технологической операции имеет место возникновениетиповых дефектов в виде пор, которые существенным образов ухудшают качество. Для эпоксидных клеев существует стандартный метод дегазации, которыйпозволяет полностью удалить все воздушные пузыри из раствора. Для клееврасплавов такой способ не применим, поскольку при комнатной температуре полимер является твердым, а после расплавления имеет высокую вязкость. В настоящей работе в процессе отливки изготавливали образцы существенно большихразмеров, чем требовалось для проведения испытаний, что позволяло выбратьнаименее дефектный участок, из которого далее вырезали образец.PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com96Выбор приспособлениядля установки образцовОтливка образцов в специальные формыИсследуемый полимерМеханическая обработкаобразцов с заданной точностьюНетА»АзадДаОпределение режимовиспытанийПроведение испытанийРисунок 3.8 – Структура подготовки образцов полимеров для проведенияиспытаний методом ДМАДля обеспечения точности получаемых результатов очень важное значениеимеет соблюдение требований по подготовке образца и его фиксации в приспособлении [107].При механической обработке образцов полимера было учтено, что все используемые образцы должны иметь [104, 107]:- равномерные геометрические размеры (это наиболее важно при испытаниях на изгиб);- максимально гладкую поверхность (для обеспечения хорошего механического контакта с держателем);- плоские грани без изгибов (это наиболее важно при проведении испыта-PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com97ний в режиме растяжения);- правильную геометрическую форму (для правильного расчета влияниягеометрического фактора отклонения от правильной формы не должны превышать ±0,1%).В процессе проведения испытаний образец полимера в приспособлении нефиксируется, а прижимается к опорам (на которые устанавливается) только толкателем.
Если установить образец не по центру приспособления, а со смещением(пусть даже и небольшим, 10 мм), то это приведет к несовпадению оси симметриирамки приспособления и образца и к снижению точности.Размеры образца были выбраны такими, чтобы их жесткость попадала в измерительный диапазон прибора [12]. Исследуемые образцы клеев-расплавов закреплялись в приспособление, которое представляло из себя монтажный штатив,(рис.3.7, б).
Неподвижная часть монтажного штатива жестко соединена с концомдатчика смещения и передает динамическую нагрузку, генерируемую приводныммотором через датчик смещения на датчик нагрузки. Приложенная нагрузка измеряется непосредственно с помощью пьезоэлектрического кристалла. Наличиедатчика, измеряющего нагрузку, позволяет прибору работать в режимах, как контроля нагрузки, так и контроля смещения.Для управления прибором DMA 242 E Artemis, отображения и обработкирезультатов используется программное обеспечение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
