Установка для вивчення змочування рідкими розплавами металів, кераміки та інших тугоплавких матеріалів

1 Установка для вивчення змочування рідкими розплавами металів, кераміки й інших тугоплавких матеріалів під покриття, що складається з сталевої циліндричної камери, печі опору для нагрівання камери із столиком та розташованим на ньому випробуваним зразком, системи подачі, відведення та очищення нейтрального газу від вологи і водяного затвора на виході нагрітого газу з камери, яка відрізняється тим, що циліндрична камера виготовлена з нержавіючої сталі 2 Установка по п 1, яка відрізняється тим, що циліндрична камера оснащена термопарою, поте нціометром та кожухами водоохолодження для підтримання необхідного температурного режиму 3 Установка по пп 1, 2, яка відрізняється тим, що циліндрична камера містить кварцові віконця, окуляр з об'єктивом і фотоапаратом, освітлювач для забезпечення спостереження за випробуваним зразком 4 Установка по пп 1-3, яка відрізняється тим, що циліндрична камера містить кіно- або відеокамеру для забезпечення автоматичного спостереження за випробуваним зразком 5 Установка пп 1-4, яка відрізняється тим, що система очищення нейтрального газу від вологи містить силікогель і титанисту губку для поглинання вологи 6 Установка по пп 1-5, яка відрізняється тим, що в системі очищення як нейтральний газ використовують спектрально чистий аргон Винахід відноситься до дослідження при розробці емалей, стекол, сталей, чавунів, кераміки інших тугоплавких матеріалів під покриття Установка дозволяє проводити визначення поверхневого натягу і крайових кутів змочування при температурі до 950 °С в атмосфері аргону або (іншого інертного газу) і повітря Відомий прилад для визначення поверхневого натягу стекол і емалей (В В Варгин, Г А Кудрявцева Измерение поверхностного натяжения стекол и эмалей методом нитей Сб Стеклоэмаль и эмалирование металлов Новочеркасск - 1974 Выпуск 1) Принцип дм приладу заснований на визначенні крапки на вертикально висячій нитці з досліджуваного скла, у якій сила поверхневого натягу врівноважує силу ваги кінця нитки Місце перебування рівноважної крапки визначається шляхом переміщення знизу нагору уздовж нитки розігрітої платинової петлі До недоліку цього приладу варто віднести складність підготовки експерименту і його проведення, а також не виключений вплив суб'єктивного фактора дослідника Крім того не передбачене проведення експерименту в нейтральній атмосфері ВІДОМІ спрощені методи визначення змочування металевих поверхонь рідким розплавленим силікатом (Першинов А А , Попель С И , Смирнов Н С Смачивание железа и его окислов расплавленными силикатами Изв Вузов Сер Черная металлургия - 1958 - №12 - С 35-39) Усі вони зводяться до візуального спостереження і замальовки характеру розтікання рідкої краплі по окисленій металевій поверхні в атмосфері муфельної печі Таким методом неможливо визначити поверхневий натяг і реальне значення крайових кутів змочування В основу винаходу поставлена задача створення установки, що дозволяла б проводити визначення поверхневого натягу і крайових кутів змочування при температурі до 950°С в атмосфері аргону і повітря і за результатами отриманих даних розраховувати величину роботи адгезії композиції розплав-тверда основа Поставлена задача досягається тим, що на зразок зі сталі (або іншого матеріалу) визначеного со (О 62139 ХІМІЧНОГО складу встановлюють спеціально приготовлену гранулу сферичної форми вивчаючого складу (наприклад ґрунтової емалі або скла) і поміщають у камеру на спеціальному столику Після герметизації камери її попередньо продувають спектрально чистим аргоном, потім на камеру насувають розігріту до необхідної температури (наприклад 850 °С) піч Продувку камери аргоном продовжують до кінця досліду При досягненні в камері заданої температури процес плавлення гранули фотографують через визначені проміжки часу (або безупинно кінокамерою) і закінчують досвід після встановлення рівноважного стану краплі, що досягається після ізотермічної витримки в плині якогось часу (наприклад ЗО хв) Для визначення поверхневого натягу у якості незмочуваної підкладки використовують графітову пластинку, що виключає взаємодію розплаву з підкладкою при нагріванні У разі потреби проведення ДОСВІДІВ в атмосфері повітря систему подачі аргону у камеру від'єднують Комп'ютерна верстка С Волобуев Винахід, що заявляється - складається з циліндричної камери 1, виготовленої з нержавіючої сталі 12Х18Н10Т водо-охолоджуючих кожухів 2 і кварцових стекол-віконець 6 по обидва боки У середині камери поміщений столик 5 для зразказ гранулою 3 однієї сторони камери встановлений окуляр з об'єктивом і фотоапаратом 7 (можливе застосування кінокамери або іншого типу апарата), з іншої-освітлювача 18 Спектрально чистий аргон подається через систему очищення від вологи синикогель 11, що накаляється безупинно в рознімніи печі опору 12 титанисту губку На виході з камери нагрітого аргону передбачений водяний затвор 18 Установка може бути виготовлена в лабораторних умовах У лабораторії установка монтується на спеціально виготовленому столі Система очищення нейтрального газу розміщається на ПІДЛОЗІ біля столу 3 метою протипожежної безпеки на стать настилається азбестова полотнина або азбестовий лист, а зверху лист заліза Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна