Материалы керамические электротехнические. Методы испытаний

где К — поправочный коэффициент (см. табл. 3б);

• для образцов квадратной формы, изготовленных по варианту III: bh³

і = .

12

Таблица 3б

Р

Электротехническая библиотека / www.elec.ru

Примечание. Значение, приведенное в рамке, соответствует номинальному размеру (без допускаемых отклонений).

езультаты испытаний оформляют протоколом по форме, приведенной в п. 3.2, кроме того указывают значение изгибающей силы и соответствующее значение стрелы

«

прогиба, а также угол наклона прямой .

’ АУ

За результат испытания принимают выборочное среднее значение не менее трех определений.

Для измерения скорости распространения ультразвуковых волн и определения плотности материала с последующим расчетом модуля упругости применяют образцы, указанные в п. 10 табл. 1 и табл. Зв.

Таблица 3в

Для проведения испытания применяют:

• ультразвуковой измерительный прибор с приспособлением для определения времени пробега с точностью до 0,05 мкс;

• штангенциркуль ТТТТЦ-1 по ГОСТ 166—89;

• приборы для определения кажущейся плотности по п. 2.2.2.

Размеры образца определяют с погрешностью до 0,1 мм. На одной из торцевых поверхностей закрепляют датчик—приемник ультразвуковых импульсов. По принципу импульс — эхо определяют время пробега ультразвуковой волны между первым и вторым отраженными продольными сигналами и их время пробега между первым отраженным продольным сигналом и первым отраженным поперечным сигналом по черт. 2.

1 — зондирующий импульс; й — первый отраженный продольный сигнал; 3 — отраженный поперечный сигнал; 4 — второй отраженный продольный сигнал

Черт. 2

При измерении времени пробега применяют головки искателя диаметром и с интервалом частот, указанными в табл. Зв.

Кажущуюся плотность определяют по п. 2.2.

Скорость распространения (v ₁), м • с^-1, ультразвуковых продольных волн определяют по формуле

2/

^V1=T t1

где l — длина образца, м;

1₁ — время пробега ультразвуковых волн между первым и вторым отраженными сигналами, с.

Скорость распространения (vt), м • с^-1, ультразвуковых поперечных волн вычисляют по формуле

где Лt — время пробега ультразвуковой волны между первым отраженным продольным и первым отраженным поперечным сигналами, с;

d — диаметр образца, м.

Коэффициент Пуассона (р) вычисляют по формуле

¹

Электротехническая библиотека / www.elec.ru

2

—v₁

2 ¹

Модуль упругости (E), Па, вычисляют по формуле

г

2 2

^E= ^V1 p

(1 + ц)(1 - 2ц)

^(1-ц)

де v₁ — скорость звука продольной волны, м • с^-1;

р — кажущаяся плотность, кг • м^-3;

ц — коэффициент Пуассона.

За результат испытания принимают выборочное среднее значение не менее трех определений. Определение модуля упругости считают правильным, если отклонение отдельных значений от выборочного среднего не превышает 10 %. Если отклонение более 10 %, то испытание повторяют на других образцах.

Результаты испытаний оформляют протоколом по форме, приведенной в п. 3.2, в котором, кроме того, указывают:

• датчик (наименование или рабочий диапазон частоты и диаметр головки датчика, а также прибор, на котором проводят испытание);

• время пробега її и At;

• скорость звука Vi и v_t;

• коэффициент Пуассона р;

• кажущуюся плотность р.

Для определения модуля упругости приближенным методом применяют образцы, указанные в п. 2.12.2.1. Допускается применять образцы, размеры которых отличаются от указанных в п. 2.12.2.1.

Образцы должны иметь две плоскопараллельные поверхности: одну для присоединения датчика, другую для отражения сигналов.

Для определения модуля упругости приближенным методом используют аппаратуру, указанную в п. 2.12.2.2.

Модуль упругости может быть определен приближенно ультразвуковым методом, когда измеряют только скорость распространения звука vl продольных волн и кажущуюся плотность. При этом коэффициент Пуассона (ц) берут для того же материала из предыдущих измерений или пользуют принятые значения ц = 0,225.

Для больших образцов время пробега можно измерять с погрешностью до 1 %.

Результаты испытаний оформляют протоколом по форме, приведенной в п. 3.2, в котором, кроме того, указывают:

• датчик (наименование или рабочий диапазон частоты и диаметр головки датчика, а также прибор, на котором проводят испытание);

• время пробега t₁;

• скорость звука v ₁;

• измеренное значение коэффициента Пуассона или принятое значение ц = 0,225;

• кажущуюся плотность р.

Таблица 3 г

• маятниковый копер с энергией удара до 1 кДж;

• микрометр по ГОСТ 6507—90.

1. .13.3.1. Метод основан на определении удельной энергии, затрачиваемой на разрушение образца при ударном изгибе. Размеры поперечного сечения образцов измеряют в средней части с погрешностью, не превышающей 0,02 мм. Для определения диаметра испытуемых образцов проводят два измерения во взаимно перпендикулярных направлениях и определяют среднее значение.

Испытуемый образец укладывают на опоры копра таким образом, чтобы удар маятника приходился по середине образца.

Для образцов, изготовленных методом прессования, направление удара маятника должно совпадать с направлением прессования.

Расстояние между опорами l, мм, должно быть:

70. мм — для образцов, изготовленных по вариантам I—III п. 5 табл. 1;

40 мм — для образцов, изготовленных по варианту IV п. 5 табл. 1.

Из верхнего положения боек маятника падает на испытуемый образец, разрушает его, а при дальнейшем отклонении увлекает с собой контрольную стрелку.

Энергию разрушения при ударе А, Дж, отсчитывают с погрешностью, не превышающей 5 • 10^-3 Дж.

Обработка результато

вЭлектротехническая библиотека / www.elec.ru

2.13.4.1. Ударную прочность (ст_у), кДж • м^-2, вычисляют по формулам: - для образцов, изготовленных по варианту I п. 5 табл. 1

- для образцов, изготовленных по варианту II п. 5 табл. 1

ст

= — -10³;
п bh

- для образцов, изготовленных по вариантам III и IV п. 5 табл. 1

ст

= — -10³,
bh

где А — энергия разрушения при ударном изгибе, Дж;

d, b, h — геометрические размеры сечений, мм.

За окончательный результат принимают среднее арифметическое результатов пяти параллельных определений, округленное до 0,05 кДж • м^-2 в сторону меньшего значения.

Обработку результатов испытаний и оформление протокола проводят в соответствии с пп. 3.1 и 3.2.

d = (15±1) мм, b = (7±1) мм;

d = (60±1) мм, b = (10±1) мм.

Допускается применение образцов произвольной формы с максимальным размером не более 60 мм. Масса образца должна составлять от 0,03 до 0,08 кг.

• водяной калориметр вместимостью (1,5±0,5) дм³ (черт. 3) с метастатическим термометром Бекмана, с ценой деления основной шкалы 0,01 °С;

• паровой термостат или сушильный шкаф для подогрева образцов до 100 °С с точностью до ± 1°С (черт. 3);

• технические весы по ГОСТ 24104—88 с погрешностью взвешивания до 0,01 г;

• весы по ГОСТ 24104—88 для взвешивания калориметрического сосуда с водой с погрешностью взвешивания не более ±1 г;

• лабораторный термометр с пределами измерения, включающими интервал температур от 18 до 40 °С, и ценой деления 0,5 °С.

4 — термометр электроконтактный; 4 — термостат; 4 — образец; 4 — диафрагма;
7 — водяной колориметр; 7 — изометрическая водяная рубашка; 7 — термометр
Бекмана

Черт. 3

Установка для определения средней удельной теплоемкости

2.14.3. Определение постоянной калориметра

Перед измерением удельной теплоемкости определяют постоянную калориметра следующим способом.

Чистый и высушенный сосуд калориметра взвешивают, наливают в него (0,75±0,05) дм³ дистиллированной воды и опять взвешивают (для определения массы воды). Калориметр с водой следует довести до постоянной температуры (20±2) °С.