Порядок выполнения работы
-
Перед началом работы необходимо отрегулировать положение световой точки на полупрозрачном стекле; световая точка должна находиться в левой верхней углу.
-
Отрегулировать рабочий ток потенциометра - стрелка гальванометра должна быть установлена на нулевой отметке.
3. Включить печь и по указанию преподавателя установить начальный ток - скорость нагрева не должна превышать 5-7 град/мин (до 650 °С нагрев можно проводить со скоростью 7 град/мин, при более высоких температурах - не превышая 5 град/мин).
С целью оценки средней скорости нагрева следует фиксировать время и температуру; с интервалом 5-10 мин и построить кривую нагрева в координатах температура-время.
4. В процессе нагрева визуально (через каждые 25°) регистрировать координаты световой точки на матовом стекле, отмечая карандашом положение точек на бумаге с координатной сеткой.
Одновременно c регистрацией световой точки необходимо определять температуру образца, отмечая её на оси х.
Нагрев проводить до температуры 820-850 °С.
5. По окончании работы уменьшить ток нагрева печи до нуля, отключить потенциометр и обесточить установку в целом.
Указания по технике безопасности
Корпус печи и автотрансформатора должны быть заземлены. Во избежание случайного ожога нельзя прикасаться к корпусу печи и кварцевым трубкам.
Ток, проходящий через обмотку печи, не должен превышать 3 А.
Указания к расчету коэффициента термического расширения
По формуле (7.20) можно рассчитать средний (2) или истинный (3) коэффициент линейного расширения. В последнем случае в форнуле (7.20) должна фигурировать величина (dy/dx) - первая производная в заданной точке на дилатометрической кривой. При этом коэффициент эт должен представлять собой также истинный коэффициент термического расширения в этой заданной точке.
В
данной работе, для простоты, можно
определить температурную зависимость
среднего коэффициента термического
расширения, рассчитывая, например,
следующие значения 20-Т:
20-100,
20-150,
20-200,
20-250,
20-300,
20-400…
20-700.
В этом случае, во-первых, величину у/х,
как это и записано в формуле (7.20). Значения
у
и х
определяются графически так, как это
показано на рис. 7.7 на примере точки n.
Во-вторых, в формулу (7.20) нужно подставлять
не истинный коэффициент эт,
а средний, отвечающий выбранному
интервалу температур (20-Т). Такие значения
приведены в таблице.
Таблица 7.1 - Значения среднего коэффициента термического расширения эталона (пироса) в разных интервалах температур
|
Температурный интервал |
20-100 |
20-200 |
20-300 |
20-400 |
20-500 |
20-600 |
20-700 |
20-800 |
20-900 |
|
20-Т .10-6 |
12,7 |
13,2 |
13,7 |
14,4 |
15,0 |
15,4 |
15,8 |
16,3 |
16,9 |
Напомним, что в случае, когда обр<эт отношение у/х следует подставлять в формулу (7.20) со знаком минус.
Значение среднего коэффициента термического расширения кварца в интервале-температур от 0 до 1000 °С, как указывали выше, составляет: кв = 0,54.10-6.
|
|
|
Рисунок 7.7 - К определению температуры и разницы удлинения эталона и образца для произвольной точки n кривой термического расширения |
Постоянная прибора Kx/Kу=tg, входящая в формулу (7.20), равна 0,458.