Определение средней температуропроводности
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

2.16.1. Измерительный метод

2.16.1.1. Подготовка к испытанию

На поверхность образца наносят небольшое количество дифениламина (C6H5)2NH. Метод заключается в измерении времени изменения температуры поверхности образца от (20 ± 1) °C до 54 °C (температура плавления дифениламина), отсчитывая время от момента помещения образца на поверхность сплава, нагретого до температуры 100 °C.

Метод применяют для всех керамических электротехнических материалов со значением λ £ 5 Вт · м-1 · K-1 по ГОСТ 20419-83, за исключением материала групп 600 и 700.

Форма образцов должна соответствовать указанной в п. 11 табл. 1, а размеры должны составлять:

d = (50 ± 1) мм, b = (7 ± 1) мм;

d = (60 ± 1) мм, b = (10 ± 1) мм.

2.16.1.2. Аппаратура и материалы

Для определения средней температуропроводности применяют:

- нагревательную установку по черт. 4;

- ультратермостат, наполненный глицерином;

- секундомер;

- термостат для кондиционирования образцов при температуре (20 ± 0,5) °C и при относительной влажности (65 ± 5) %;

- толщиномер для измерения толщины образцов с ценой делений 0,01 мм;

- стандартные образцы с известной температуропроводностью для определения постоянной прибора.

2.16.1.3. Проведение испытания

Образцы с расположенными на них единичными кристаллами дифениламина (C6H5)2NH размером от 0,2 до 0,5 мм выдерживают в термостате при температуре (20±0,5) °C и относительной влажности воздуха (65 ±5) % в течение 2 ч.

Установку (черт. 4) нагревают при помощи глицерина, протекающего через ультратермостат так, чтобы сплав Вуда достиг постоянной температуры (100 ± 0,5) °C.

Перед определением очищают поверхность сплава от загрязнений, затем образец с дифениламином быстро вынимают из термостата, кладут на поверхность сплава и через увеличительное стекло наблюдают состояние дифениламина.

Установка для определения средней температуропроводности

1 - никелевая стенка; 2 - латунная стенка; 3 - свинцовое уплотнение; 4 - опоры; 5 - асбоцементное кольцо; 6 - сплав Вуда; 7 - ввод теплоносителя; 8 - вывод теплоносителя; 9 - осветитель; 10 - дифениламин; 11 - образец; 12 - увеличительное стекло; 13 - термометр

Черт. 4

Секундомером измеряют время (с погрешностью до 0,1 с) от момента установки образца до момента расплавления дифениламина.

Не допускается образование воздушных включений между поверхностью образца и сплавов.

2.16.1.4. Обработка результатов

Среднюю температуропроводность (a), м2 · с-1, в интервале температур от 20 °C до 100 °C вычисляют по формуле

где d - толщина образца, м;

t - время для расплавления дифениламина, с;

K - постоянная прибора, которая определяется экспериментальным путем для каждого прибора на основе измерения образцов с известной средней температуропроводностью.

За результат принимают среднеарифметическое значение определений температуропроводности испытуемых образцов с округлением до 0,1 · 10-6 м2 · с-1.

Результаты испытаний оформляют протоколом по форме, приведенной в п. 3.2.

2.16.2. Расчетный метод

2.16.2.1. Подготовка к испытанию

Метод заключается в расчете средней температуропроводности в интервале температур от 20 °C до 100 °C по результатам измерений кажущейся плотности по ГОСТ 2409-95, средней удельной теплоемкости по п. 2.14 и теплопроводности по п. 2.15.1.

Для определения кажущейся плотности, средней удельной теплоемкости и теплопроводности применяют образцы по возможности одинаковые с указанными по п. 2.15, предназначенные для испытания теплопроводности.

2.16.2.2. Для измерения кажущейся плотности и средней удельной теплоемкости применяют аппаратуру по п. 2.15.2.2, для измерения теплопроводности - по п. 2.15.1.1.

2.16.2.3. Проведение испытания

Испытания проводят, измеряя поочередно кажущуюся плотность по ГОСТ 2409-95, среднюю удельную теплоемкость по п. 2.14, теплопроводность по п. 2.15.1.

2.16.2.4. Обработка результатов

Среднюю температуропроводность (a), м2 · с-1, вычисляют по формуле

где λ - теплопроводность, Вт · м-1 · K-1;

Сp - средняя удельная теплоемкость, Дж · кг-1 · K-1;

ρк - кажущаяся плотность, кг · м-3.

Результат вычисления температуропроводности округляют до 0,1 · 10-6 м2 · с-1.

Результаты испытаний оформляют протоколом по форме, приведенной в п. 3.2.

В случае разногласий предпочтительнее результаты, полученные измерительным методом.

2.14 - 2.16. (Введены дополнительно, Изм. № 3).

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1. Обработку результатов испытаний проводят, пользуясь критерием оценки анормальности результатов наблюдений при неизвестном генеральном среднеквадратическом отклонении (S) и неизвестном значении генерального среднего .

Для упорядоченной выборки результатов наблюдений случайного значения подсчитывают выборочное среднеквадратическое отклонение по формулам:

Для принятия решения об исключении или оставлении в составе выборки находят отношение

или

Результаты сравнивают со значением h, взятым из табл. 4 .

Если Vn ³ h (V1 ³ h), то результат наблюдений должен быть исключен и выборочное среднее и выборочное среднеквадратическое отклонение подсчитаны заново.

Таблица 4

Число измеряемых образцов Значение h при вероятности a = 0,05 Число измеряемых образцов Значение h при вероятности a = 0,05 Число измеряемых образцов Значение h при вероятности a = 0,05
3 1,15 9 2,11 15 2,41
4 1,46 10 2,18 16 2,44
5 1,67 11 2,23 17 2,48
6 1,82 12 2,29 18 2,50
7 1,94 13 2,38 19 2,53
8 2,03 14 2,37 20 2,56

3.2. Результаты испытаний должны быть оформлены протоколом, в котором указывают:

- наименование материала;

- предприятие-изготовитель;

- вид испытания и метод испытания;

- дату и способ изготовления образца;

- состояние поверхности (глазурованная или неглазурованная);

- форму и размеры образцов;

- число образцов;

- результаты отдельных испытаний;

- среднее выборочное значение результатов испытаний;

- выборочное среднеквадратическое отклонение;

- место и дату проведения испытания;

- фамилию лица, проводившего испытания.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое


ВОЗМОЖНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ

При определении модуля упругости допускается применять резонансно-частотный метод, а также другие методы, которые приняты в других отраслях промышленности.

Обязательным условием при использовании других методов является сравнение результатов применяемого метода с результатами определения модуля упругости согласно пп. 2.12.1 и 2.12.2. Разница между результатами измерения не должна превышать 3 %.

Результаты измерения модуля упругости другими методами оформляют протоколом по п. 3.2, в котором, кроме того, указывают специфические данные этого метода. Протокол должен также содержать ссылку на проведенные сравнительные определения модуля упругости (номер и место нахождения протокола) и результаты сравнения - отклонения в процентах.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. (Введено дополнительно, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое


МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПОПРАВКИ ПРИБОРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО КОЭФФИЦИЕНТА ТЕМПЕРАТУРНОГО ЛИНЕЙНОГО РАСШИРЕНИЯ

Эталонный образец

В качестве эталонного образца рекомендуется применять платиновый стержень чистотой не менее 99,9 % и длиной, зависящей от типа дилатометра.

Относительное линейное удлинение для платины и соответствующие значения коэффициента a в зависимости от интервала температур приведены в таблице.

Интервал температуры, °C Относительное удлинение платины, % Коэффициент температурного линейного расширения, 10-6, K-1 Интервал температуры, °C Относительное удлинение платины, % Коэффициент температурного линейного расширения, 10-6, K-1
От 25 до 100 0,0675 9,00 От 25 до 600 0,5554 9,66
» 25 » 200 0,1599 9,14 » 25 » 700 0,6610 9,79
» 25 » 300 0,2548 9,27 » 25 » 800 0,7693 9,93
» 25 » 400 0,3523 9,39 » 25 » 900 0,8803 10,06
» 25 » 500 0,4525 9,53 » 25 » 1000 0,9941 10,20

Дата: 2019-04-23, просмотров: 137.