Исследования термического

В ИПП УССР создана установка для исследования термической усталости в атмосфере и вакууме при температурах до 2800 К при асимметричных циклах нагружения.

Изложенные в настоящей книге данные о методах исследования термической усталости, основных факторах, влияющих на сопротивление жаропрочных материалов термической усталости, и о способах расчетной оценки долговечности можно кратко сформулировать следующим образом.

66. Синявский Д. П. Методика исследования термической усталости по параметрам петли гистерезиса в координатах температура—усилие.—Проблемы прочности, 1973, № 6, с. 60—63.

Изложены результаты экспериментального исследования термической усталости алюминиевых сплавов. Показано, что скорость распространения трещин термической усталости зависит от свойств материала и ряда параметров, характеризующих испытания.

В зависимости от вида нагрузки, прикладываемой к исследуемому объекту, следует выделить три основных варианта стендов: первый предназначен для исследования термической стойкости и термической усталости охлаждаемых и неохлаждаемых турбинных лопаток, а также различных образцов из металлокерамических, литых и деформируемых материалов при температурах потока, не превышающих 1700° С; второй (система //) предназначен для исследования термической усталости рабочих лопаток и их моделей при переменных тепловых и механических статических нагружениях; третий (система /) предназначен для исследования термической усталости рабочих лопаток и их моделей (или образцов) при переменных тепловом и механическом вибрационном нагружениях.

Рассматриваются наиболее целесообразные методы экспериментального исследования термической стойкости и теплофизических свойств этих теплоносителей. Составлены таблицы рекомендуемых значений теплофизических свойств (плотности, вязкости, теплопроводности, теплоемкости и др.) при атмосферном давлении.

казали принципиальную возможность получения подобного теплоносителя в промышленном масштабе ректификацией кубовых остатков пиролиза бензола. Полученная таким способом смесь, названная терфенильной смесью марки 103К (34,4%' по массе дифенила, 48,9% о-терфенила, 11,5%' м-терфенила, 5,2% фенантрена), удовлетворяет основным требованиям, предъявляемым к высокотемпературным теплоносителям и может применяться до температур 385—390°С {Л. 2, 10]. Дальнейшие исследования были направлены на понижение температуры плавления терфенильной смеси 103К путем добавления к ней кремнийорганичеокого соединения дифенок-сидикрезоксисйлана, маркированного как теплоноситель Т-12, который растворяется без осадка в смеси 103К. В процессе исследования термической стойкости этой смеси содержание теплоносителя 103К менялось в пределах от 10 до 90% по массе. В результате этих исследований установлено, что наиболее термически стойкой является смесь, состоящая из 20% по массе теплоносителя Т-12 и 80% смеси 103К- Эта смесь, главной особенностью которой является низкая температура плавления (—27°С), названа улучшенной терфенильной смесью

Таким образом, термическое разложение сопровождается необратимым изменением состава и свойств исходного теплоносителя. При этом частично разложившийся теплоноситель представляет собой в общем случае весьма сложную смесь, состоящую из исходной жидкости, НК и ВК продуктов. В свою очередь НК и ВК продукты — многокомпонентные системы, состав которых зависит от условий разложения. Исследования термической стойкости органических и кремнийорганических теплоносителей, позволяющие определить пределы температур, в которых эти теплоносители могут работать не разлагаясь, имеют большое практическое значение.

за указанное время нагревания. Результаты исследования термической стойкости полифенилов приведены в табл. 2-14.

Под предельной температурой применения следует понимать верхний температурный предел надежной работы теплоносителя в течение длительного времени эксплуатации. При этом «предельную» температуру применения не следует рассматривать как явно выраженную и строго определенную границу начала разложения. Предельные температуры определяются на основании опытных данных исследования термической стойкости, полученных в условиях как статического, так и циркуляционного нагрева. Предельная температура применения имеет важное прикладное значение при выборе тех или иных веществ, используемых в качестве теплоносителей. Необходимо отметить, что предельная температура применения не является однозначной характеристикой теплоносителя, так как она зависит от целого ряда факторов: скорости циркуляции, давления, природы окружающей среды и др. Предельные температуры применения, приведенные в табл. 2-21, относятся к условиям отсутствия контакта теплоносителя с воздухом.

струкции обусловлено первоначальным предположением использовать установку для исследования термической стойкости МИПД, а в этом случае желательно производить визуальный осмотр поверхности пьезометра после разложения. Соединение внутренней полости пьезометра с другими узлами установки осуществляется посредством стального капилляра 8, имеющего внутренний диаметр 2 мм и изготовленного из стали 1Х18Н9Т. В кл-честве термостата используется медный блок 3 с внешним диаметром 158 мм, который надет на пьезометр. Снизу и сверху пьезометр закрыт медными крышками 2 и 6. Нагрев установки осуществляется с помощью основного нагревателя / мощностью 2,6 кет, изготовленного из нихромовой проволоки диаметром 1,5 мм. Два торцевых нагревателя / мощностью 0,5 кет предназначаются для устранения температурного перекоса по высоте пьезометра. Термометр сопротивления размещен в вертикальном пазу между пьезометром я медным блоком (поз. 9, рис. 3-6). Температура термостата поддерживается постоянной в пределах 0,01 °С. Давление в установке измеряется образцовым пружинным манометром // с пределом 25 бар (рис. 3-5).

Исследования термического расширения разнообразных плазменных покрытий в продольном и поперечном направлении в диапазоне температур 20—900°С проводились А. М. Вирником, Г. М. Калининым и В. Ф. Кузовиткиным.

Автором настоящей работы также проводились экспериментальные исследования термического сопротивления соединений на клеях — в основном в направлении разработки методов искусственного изменения термосопротивления в зоне контакта металлических поверхностей (Л. 16,

При рассмотрении вопроса взаимосвязи между структурой и свойством клеевой прослойки представляет интерес возможная корреляция между когезио«ной прочностью и анизотропией термического сопротивления, а следовательно, и степенью ориентации ее структурных элементов. С этой целью автором исследовались образцы из стали 45 с клеевой прослойкой на основе ПС в ксилоле толщиной 0,22 мм. Исследования термического сопротивления и прочности при разрыве проводились при 62

Решение задачи осуществлялось автором путем комплексного исследования термического сопротивления клеевых прослоек и внутренних напряжений в них.

Исследования термического сопротивления клеевых прослоек с наполнителем и без наполнителя проводились

Нестационарный метод экспериментального исследования термического сопротивления клеевых соединений основан на нестационарном тепловом режиме при условии поддержания теплового потока постоянной плотности, т. е. на закономерностях квазистационарного теплового режима. Как известно, решение исходного дифференциального уравнения теплопроводности для неограниченной пластины при нестационарных условиях и постоянстве теплового потока дает зависимость, характеризующую нелинейное распределение температуры по толщине для любого момента времени (Л. 95]. Однако по истечению времени, определяемого Fo^0,55, изменение температуры во времени во всех точках носит линейный характер и выражается зависимостью

Для проверки предлагаемой модели на соединениях с реальными поверхностями были проведены исследования термического сопротивления клеевых соединений при непосредственном контакте склеиваемых поверхностей при наличии на них окисной пленки. Исследовались клеевые пары из дюралюмина Д16 на клее ВК-1. Окисные пленки на склеиваемых поверхностях искусственно выращивались путем высокотемпературного нагрева образцов.

На установке, описанной в главе четвертой, проводились исследования термического сопротивления прослойки для специально приготовленных образцов. Процесс структурирования наполнителя в клеевых прослойках осуществлялся на специально изготовленной высоковольтной установке, схема которой изображена на рис. 5-13. В качестве полимерной основы изучалась эпоксидная композиция на основе ЭД-5 и ПЭПА. Наполнителями служили порошки меди и алюминия. Порошкообразная электролитическая медь с частицами сферической формы эквивалентного диаметра d = 7 мкм и алюминиевый порошок с диаметром частиц 3=8,2 мкм предварительно окислялись в среде воздуха. При этом медные частицы покрывались полупроводниковой пленкой Си20, способствующей образованию пространственной структуры в клеевой прослойке, а алюминиевые — диэлектрической окисной пленкой А12Оз, предрасполагающей к образованию мостиковой структуры в клеевой

Из результатов исследования термического сопротивления наполненных клеевых прослоек, обработанных в постоянном электрическом поле (рис. 5-14), видно, что термическое сопротивление клеевых систем плавно снижается с ростом напряженности поля, причем наклон кривых R = f(E) более выражен для прослоек с медным порошком, что связано с протеканием пространственной ориентации частиц медного порошка.

Для исследования термического разложения ЭДТА и ее солей в условиях взаимодействия их растворов с перлитными сталями был использования стакан из углеродистой стали 20, размещенный в автоклаве. Исходная концентрация растворов в большей части опытов была равна 100 мг/кг, но одна серия опытов проведена при концентрации трилона Б 1000 мг/кг. Результаты опытов приведены на рис. 7-4, из которого видно, что при контакте раствора трилона Б со сталью 20 уже при комнатной температуре комплексен активно реагирует с металлом и скорость реакции усиливается по мере повышения температуры. Так, к концу опыта при температуре 100°С концентрация комплексона составляет около 35% от начальной, а при 200°С уменьшается до 20—25%. Отсутствие монотонности зависимостей на рис. 7-4 объясняется влиянием температуры на сложные подвижные равновесия между находящимися в растворе

Из результатов исследования термического разложения комплексонатов железа следует также, что отмывку железоокисных отложений комплексонами необходимо вести при температурах, меньших, чем температура интенсивного разложения комплексонатов железа. В противном случае наряду с переходом железа из отложений в раствор в виде комплексонатов железа будет происходить также повторное выпадение оксидов железа на очищаемой поверхности. При высокой загрязненности очищаемой поверхности может происходить выпадение твердой фазы в растворе, что затруднит удаление ее из агрегата.