Плотность и термическое расширение

ПЛОТНОСТЬ И ТЕРМИЧЕСКОЕ РАСШИРЕНИЕ [c.287]

Применение методов измерения плотности и термического расширения при исследовании металлов и сплавов [c.292]

Свойство металлов и сплавов, которое определяется в условиях, исключающих приложение силы, например, плотность, электропроводность, термическое расширение, магнитная проницаемость и др. при его измерении не вызываются остаточные деформации материала [c.341]

За вальцовочными соединениями и термическими расширениями трубных контуров в процессе эксплуатации и ремонта котлов должно быть установлено тщательное наблюдение. Особенно тщательный контроль за плотностью вальцовочных соединений следует проводить после каждой [c.392]

По способу Л. И. Демкиной могут быть рассчитаны плотность, коэффициент термического расширения, показатель преломления и некоторые другие оптические свойства стекла. Показатель преломления рассчитывают с точностью до 0,001 по формуле [c.462]

Наиболее важными физическими свойствами материалов, определяющих возможность их применения для нанесения защитных покрытий, являются температура плавления, плотность, коэффициент термического расширения, полиморфизм, кристаллическая структура, а также специфические свойства, которые задаются условиями эксплуатации покрытий твердость, термостойкость, сопротивление воздействию газовых и жидких агрессивных сред, коэффициент излучения, эмиссионная способность. [c.121]

Нас будут интересовать системы, для которых характерны термодинамические свойства. Этими свойствами являются любые признаки, имеющие количественную меру и относящиеся к системе в целом или к ее макроскопическим частям, кроме характеристик потоков энергии и массы. Например, термодинамическими свойствами являются масса, плотность, давление, температура, намагниченность, термическое расширение, сжимаемость, теплоемкость при постоянном давлении и другие, но не вязкость, диффузия, теплопроводность, скорость химической реакции или другие кинетические свойства, выражаемые величинами, в размерность которых входит время. Иногда, как, например, при рассмотрении поверхностных явлений, интерес представляет даже форма граничной поверхности (ее количественной мерой может служить значение кривизны поверхности в каждой точке). Но как правило, общая масса и форма системы не существенны для термодинамического анализа. [c.11]

Благодаря таким свойствам сплав нашел широкое применение при изготовлении литьем в кокиль поршней для двухтактного двигателя модели 440-02, устанавливаемого на снегоходе Рысь на ОАО УМПО (см. табл. 17). Сплав обладает следующими технологическими и физико-механическими свойствами температура плавления 500°С температура литья 730 С литейная усадка 1,3% герметичность высокая склонность к газонасыщению пониженная свариваемость хорошая рабочая температура 150 С плотность 2720 кг/м коэффициент термического расширения ахЮ (1/ С) - 21 при температуре 200 - 300°С теплопроводность при температуре 20 - 300°С составляет 38 Вт/(м-°С). [c.72]

Во второй ампуле, где удельный объем эфира равен критическому, будет происходить парообразование. За счет парообразования увеличивается плотность пара и уменьшается количество жидкости. Вместе с тем из-за термического расширения жидкости объем, занимаемый ею, должен увеличиваться. Поэтому мениск при нагревании практически не будет перемещаться по высоте ампулы. Когда температура станет равной критической (а следовательно, и давление будет равно критическому), граница раздела между жидкостью и паром исчезнет и весь объем будет заполнен однофазным веществом. [c.131]

В предыдущих разделах этой главы кратко обсуждался механизм изменения свойств металлов и сплавов в результате облучения. Помимо-весьма значительных изменений механических свойств наблюдаются, правда в меньшей степени, изменения некоторых физических свойств металлов. В данном разделе обсуждается влияние радиации на электросопротивление, коэффициент термического расширения, коэффициент диффузии и плотность. [c.270]

Графитовая ткань обладает низким коэффициентом термического расширения и не плавится при повышенных температурах. Прочность ее при этом даже увеличивается. К числу других ее положительных характеристик относятся высокая теплопроводность, инертность практически во всех агрессивных средах, низкая плотность, способность замедлять нейтроны. Однако волокна из графита могут окисляться на воздухе и химически взаимодействовать с металлами. Для защиты от окисления н улучшения совместимости с металлической матрицей на эти волокна электрохимическими методами наносят металлические и керамические покрытия. [c.124]

Так как порошковое покрытие пористое, то оно не препятствует диффузии атомов азота к поверхности защищаемого металла. Наоборот, за счет усиления адсорбционных и абсорбционных процессов ускоряется насыщение поверхности азотом и образование на ней нитридов тех элементов, которые входят в состав защищаемого металла (железа, хрома, вольфрама, титана, алюминия и др.). Поскольку нитриды имеют плотность меньшую, чем металлы (плотность оксидов 3—5 г/см , а плотность стали 7,8 г/см ), то при образовании нитриды заполняют микропоры порошкового покрытия, увеличивая тем самым сцепляемость по типу механического зацепления. Одновременно повышается термостойкость покрытия, так как образовавшиеся нитриды играют роль прослойки с коэффициентом термического расширения, близким к порошковым материалам на основе оксидов. Нитридная прослойка обеспечивает также коррозионную стойкость защищаемого металла. [c.269]

В книге систематизированы и оценены опубликованные экспериментальные данные, а также таблицы и уравнения для пяти фреонов метанового ряда 10, 11, 12, 13 и 14. На основании обработки наиболее достоверных экспериментальных данных авторами составлены уравнения, по которым рассчитаны подробные таблицы теплофизических свойств указанных фреонов. Таблицы рекомендуемых величин включают значения плотности, сжимаемости, энтальпии, энтропии, изобарной теплоемкости, скорости распространения звука, адиабатного дросселя-эффекта, коэффициентов термического расширения и поверхностного натяжения, вязкости, тепло- и температуропроводности, чисел Прандтля в интервале температур от нормальных точек кипения до 473 К и давлений от 0,1 до 20 МПа. Подавляющая часть этих таблиц публикуется впервые. [c.2]

Расстекловывание глазури способствует возникновению напряжений, так как выделяющиеся кристаллы, как правило, имеют большую плотность, чем собственно стекло (глазурь), из которого они выкристаллизовались, и различные величины коэффициентов термического расширения. Разное тепловое расширение различных слоев глазури и создает указанные тепловые напряжения (см. гл. IV). [c.12]

Характеристики углеродных волокон приведены в табл. 2.3. Они обладают низкой плотностью и высокими прочностью при растяжении и модулем упругости. Следовательно, углеродные волокна имеют высокую прочность и удельный модуль упругости. Наиболее характерной особенностью углеродных волокон является их высокий удельный модуль упругости. Это позволяет с успехом использовать углеродные волокна для армирования материалов конструкционного назначения. Углеродные волокна имеют также низкий коэффициент трения, высокую электропроводность и отрицательный коэффициент термического расширения (вдоль волокон). Они нестойки к окислению в воздушной среде. При [c.39]

Повышение температуры в реакторе приводит к термическому расширению материалов и уменьшению их плотностей р, а следовательно, к уменьшению макроскопических сечений [см. книгу 1, формула (6,341)]. Для учета этого фактора вводят плотностный коэффициент реактивности [c.132]

Фазовые превращения второго рода — фазовые превращения, при которых плотность вещества, энтропия и термодинамические потенциалы не испытывают скачкообразных изменений, а теплоемкость, сжимаемость, коэффициент термического расширения фаз меняются скачком. [c.23]

В инженерной практике наблюдается тенденция постепенной замены металлов и других традиционных конструкционных материалов полимерными материалами. Низкая стоимость, малая плотность, более высокие эксплуатационные показатели и широкие возможности для конструирования выгодно отличают полимерные композиционные материалы от традиционных конструкционных материалов. Однако правильный выбор полимерного материала для каждого конкретного случая часто является чрезвычайно трудной задачей для конструктора, обусловленной отличием показателей свойств этих материалов на несколько десятичных порядков от показателей свойств традиционных материалов. Так, термическое расширение полимерных материалов при изменении температуры значительно превышает расширение большинства материалов, что наглядно показано на рис. 6.1. Инженеры-строители должны иметь дело при этом с материалами, которые расширяются при нагревании в десять раз больше бетона химики-технологи— с материалами для трубопроводов, такими как АБС-пласти-ки (сополимеры бутадиена, акрилонитрила и стирола), расширение которых достигает 80 мм на 30 м при переходе от зимы к лету. [c.242]

В табл. 6.2 приведены результаты исследования с помощью ртутного дилатометра термического расширения полиэтилена низкой плотности, наполненного стеклянным порошком [10]. Последовательные измерения коэффициента объемного расширения в интервале температур 298—308 К проводились на образцах, выдержанных при 308 К в течение длительного периода времени и хранившихся между замерами при комнатной температуре. Полученные результаты наглядно показывают значение термической предыстории образцов и необходимость приведения подробного описания методики эксперимента. [c.251]

Одной из первых работ в этой области, с которой авторы настоящей главы хорошо знакомы, является работа Тернера. В ней использован метод равенства деформаций для расчета коэффициентов термического расширения смесей, исходя из плотности, модуля упругости, коэффициента термического расширения и массового соотношения составляющих компонентов. Первоначально полученная формула видоизменена с учетом объемных долей фаз и приведена в табл. 6.5 под номером (6.17). Анализ этой формулы показывает, что при одинаковом объемном модуле упругости фаз, она сводится к формуле простого правила смеси. Если сделанные [c.258]

Рентгенографические методы анализа широко используются для изучения структуры, состава и свойств различных материалов. Широкому распространению рентгенофафического анализа способствовали его объективность, универсальность, быстрота многих его методов, точность и возможность решения разнообразных задач, часто недоступных другим методам исследований. Вследствие высокой проникающей способности рентгеновских лучей для осуществления анализа не требуется создание вакуума. С помощью рентгенографического анализа исследуют качественный и количественный состав материалов (рентгенофазовый анализ), тонкую структуру кристаллических веществ - форму, размер и тип элементарной ячейки, симметрию кристалла, координаты атомов в пространстве, степень совершенства кристаллов и наличие в них микронапряжений, наличие и величину остаточных макронапряжений в материале, размер мозаичных блоков, тип твердых растворов, текстуру веп ес1в, плотность, коэффициент термического расширения, толидину покрытий и т.д. [c.158]

Советскими учеными Л. И. Демкиной и А. А. Аппе-ном были разработаны новые методы расчета свойств стекол по принципу аддитивности, позволяющие получать более точные данные, чем способ Винкельмана и Шотта. По способу Л. И. Демкиной могут быть рассчитаны плотность, коэффициент термического расширения, показатель преломления и некоторые другие оптические свойства стекла. Показатель преломления рассчитывают с точностью до 0,001 по формуле [c.425]

Упругие постоянные третьего порядка. В области применимости закона Гука плотность упругой энергии квадратична относительно компонент деформации [см. выражение (4.14)]. Вне этой области появляются произведения деформаций более высокого порядка. Постоянные упругой жесткости третьего порядка связывают упругую энергию с произведениями трех компонент деформации. Эти постоянные являются постоянными самого низшего порядка из всех постоянных, входящих в описание нелн-нейных эффектов (гл. 6), таких, например, как взаимодействие фононов и термическое расширение. Эти постоянные третьего порядка могут быть определены из измерения скоростей звуковых волн с малыми амплитудами в статически напряженной среде. В [19, 20] установлено, что экспериментально определенные постоянные упругой жесткости третьего порядка находятся в хорошем соответствии с теоретическими предсказаниями. [c.168]

По своим одноимеппым характеристикам физических свойств приведенные стали имеют небольшие различия ири их одинаковом структурном состоянии, т. е, при одинаковом виде термической обработки. Так, например, плотность в зависимости от химического состава стали при комнатной температуре составляет 7,7—7,86 г/см . При повышении температуры плотность стали уменьшается, а при понижении — увеличивается в связи с изменением параметра решетки и температурного коэффициента термического расширения (КТР). Холодная пластическая деформация, закалка уменьшают плотность стали, а последующий рекристаллизационный отжиг после холодной пластической деформации или отпуск после закалки увеличивает плотность стали. [c.7]

Биннс показал также, что хотя дисперсия цаетиц большего размера вызывает существенное уменьшение как модуля упругости, так и прочности при различии в термическом расширении матрицы и дисперсной фазы, дисперсия частиц меньшего размера не обязательно приводит к тому же эффекту. На рис. 21 приведены плотность, модули упругости и прочность различных стекол, содержащих 20% (по объему) частиц различного размера дисперсной [c.53]

Весьма перспективными для криогенной техники являются композиционные материалы. Их отношение предела прочности к теплопроводности на несколько порядков выше, чем у материалов других классов. Результаты работ, проведенных по программам ВВС и НАСА, содержатся в обзорах [12—14]. Настоящая программа предусматривает определение упругих констант, термического расширения и теплопроводности композиционных материалов пяти классов стеклопластиков, материалов на эпоксидной основе с синтетическим волокном, бороиластиков, угле- и боралю-миния. В табл. 3 сопоставлены повышенные значения ряда расчетных параметров этих материалов (теплопроводность/модуль Юнга теплопроводность/иредел текучести предел текучести/плотность и модуль Юнга/плотность) со свойствами некоторых конструкционных сплавов. Все дан- [c.35]

Жаростойкий бетон приготовляют из растворимого стекла плотностью 1,38— 1,40, кремнефтористого натрия, мелкого и крупного огнеупорного заполнителя. Расход отдельных компонентов на 1 бетона, рассчитанного на службу при температуре до 1100° С растворимое стекло плотностью 1.38 350—400 кг, Na Si Fj 40— 50 кг, тонкомолотый шамот 500 кг, шамотный песок 500 кг и шамотный щебень 750 кг. При использовании в качестве тонкомолотой добавки и заполнителей боя магнезитового кирпича полученный бетон может служить до 1400° С. Нагревание жароупорных бетонов до 500° С не снижает их прочности, в интервале температур 600 —900° С прочность большинства бетонов несколько снижается и при более высоких температурах возрастает и часто превышает прочность исходного бетона. Температура начала деформации бетонов с шамотным заполнителем под нагрузкой 2 кГ/см изменялась в пределах 950—1050° С, а конца 1050—1150° С. Бетон достаточно термостоек. Коэффициент термического расширения бетона с шамотным заполнителем в интервале температур 20—750° С равен 8 10 -7-10-10 . Предел прочности при сжатии жароупорного бетона 100—200 кПсм . Усадка бетона происходит примерно до 300° С и составляет около 0,3%, при дальнейшем нагревании бетон расширяется. [c.511]

Физические основы механизма связи радиационного роста моно-и поликристаллов а-урана исследовались в работе [42]. На рис. 126 приведена экспериментальная зависимость коэффициента радиационного роста поликристаллов а-урана в функции от плотности полюсов [010] вдоль направления роста, рассчитанной из данных по коэффициенту термического расширения образцов. Результаты эксперимента показывают, что при малой степени выраженности текстуры радиационный рост поликристаллов увеличивается слабее, чем это следует из расчета по методу индексов роста (рис. 127, кривая 2). Однако при плотности полюсов [010] больше 55% радиационный рост резко увеличивается и при 80% достигает величины, характерной для монокристаллов. Анализ поведения кристаллов в поликристаллическом агрегате а-урана приводит к двум различным предположениям о характере влияния межкристаллитного взаимодействия на процесс роста а-урана 1) межзеренные напря- [c.210]

При работе чугунных котлов возможно прекращение подачи электроэнергии в котельную. При этом останавливаются сетевые насосы на водогрейных котлах и питательные на паровых. Складывается обстановка, сложная для безопасности оборудования котельной и обслуживающего персонала. Дело в том, что обмуровка за счет аккумулированной при работе теплоты отдае1 часть ее воде или пароводяной смеси. На водогрейных котлах из-за отсутствия циркуляции возможны локальное резкое парообразование и гидравлические удары. На паровых котлах образуются свободные уровни котловой воды или опрокидывание циркуляции, что может привести к неконтролируемым температурным разверкам как по секциям, так и в пределах секций. Большое влияние на неравномерность обогрева в различных частях поверхностей нагрева оказывают внутренние отложения. Заносы поверхности стенок достигают 10 мм и более. В результате возможны неравномерные термические расширения, часто приводящие к пережогу металла, образованию трещин, нарушению гидравлической плотности в ниппельных соединениях. [c.202]

Вертикальная пластина находится в неподвижной жидкости (неподвижной вне пограничного слоя) в поле тяготения с ускорением силы тяжести g. Если пластину нагреть до температуры, превышающей температуру жидкости, то жидкость, иепосредствен-но прилегающая к пластине, также б У1дет нагреваться, ее плотность уменьшится и станет ниже плотности окружающей жидкости. Возникающая яри этом подъемная сила приведет жидкость в движение, и на пластине образуется пограничный слой, обусловленный свободной конвекцией. Выведите для рассмотренного случая интегральное уравнеиие пограничного слоя, считая, что изменение плотности поперек пограничного слоя мало по сравнению с плотностью жидкости вне пограничного слоя, а коэффициент термического расширения жидкости определяется по формуле [c.75]

Основные физические и механические свойства сплавов ВК приведены в табл. 15. Большинстао физических характеристик (плотность, теплопроводность, теплоемкость) обладает свойством аддитивности, т.е. слагаются из соответствующих характеристик кобальта и карбида вольфрама с учетом их объемных количеств в сплаве. Теплопроводность сплааов ВК выше в 2 - 3 раза, а коэффициент термического расширения ниже, чем у быстрорежущей стали. Величина коэрцитианой силы определяется содержанием кобальта (ферромагнитная составляющая)в сплаве и зависит от толщины прослоек кобальтовой фазы между частицами W чем больше толщина прослоек, тем меньше коэрцитивная сила. Следоаательно, для одного и того же количества кобальта коэрцитивная сила выше у сплава с меньшим размером карбидных частиц, так как при этом уменьшается толщина прослоек кобальтовой фазы между ними из-за возрастания суммарной поверхности частиц, по которой она распределяется. В то же время, при одинаковой зернистости карбидной фазы коэрцитивная сила выше у сплава с меньшим содержанием кобальта. [c.111]

Значительные усилия были потрачены на разработку суперсплавов, армированных керамическими или металлическими нитями. Армирующий материал должен быть жестким, прочным и стабильным. Керамические волокна обладают всеми этими свойствами и, кроме того, прекрасным сопротивлением окислению и коррозии и низкой плотностью. К сожалению, суперсплавы, армированные керамическими волокнами, подвержены разъеданию непосредственно в местах прямого контакта с поверхностью волокон, а вследствие несоответствия коэффициентов термического расширения керамических волокон и металлической матрицы их прочность не соответствует ожидаемой. Применений тугоплавких металлических волокон, главным образом на вольфрамовой основе, привело к лучшим результатам из-за их способности компенсировать термонапряжения, вызываемые различием коэффициентов термического расширения, за счет пластической деформации. Суперсплавы, армированные волокнами из вольфрамовых сплавов, на практике показали значительно более высокое термоусталостное сопротивление при быстром термоциклировании до 1100 °С, чем обычные суперсплавы [31]. Характеристики [c.303]

Si3N4 и Si явно превосходят керамики по своей способности выдерживать термоудары более низкие упругие модули и меньший коэффициент термического расширения SijN дают ему преимущество над Si любого вида хорошая теплопроводность Si , конечно, является важным качеством, но она не может компенсировать отставание по другим свойствам. Так, например, направляющие лопатки из горячепрессованного Si3N4 выдерживают 250 циклических экспозиций при 1370 °С без какого-либо растрескивания. В то же время были отмечены значительные различия в поведении в зависимости от условий обработки поверхности, плотности, изменения степени открытой пористости и состава. Например, избыточный свободный кремний вреден. [c.319]

В то время, как большинство современных кобальтовых сплавов в качестве основного элемента для твердорастворного упрочнения содержат W, в наклепываемые сплавы Multiphase с этой целью вводят исключительно добавки Мо в количестве до 10 % (по массе) [З]. Ниже этот подход будет рассмотрен более широко. Было показано [4], что у литейных сплавов, таких как FSX-414 и ММ-509, замена W на эквивалентные по атомной концентрации добавки Мо повышает характеристики пластичности при кратковременном растяжении и испытании на длительную прочность (то и другое при повышенных температурах) без уменьшения прочности. Кроме того, происходит снижение цены и плотности (при небольшом изменении коэффициента термического расширения и микроструктуры). Правда, добавки Мо вызывают легкое снижение температур ликвидус и солидус с расширением полного интервала кристаллизации, что приводит к некоторому изменению в морфологии карбидных выделений и образованию дополнительного количества эвтектического карбида. [c.176]

На качество аморфных лент также влияет температура закалки. На сплавах железа, палладия и титана показано, что повышение температуры расплава при постоянной скорости охлаждения понижает их плотность, увеличивает коэффициент термического расширения и электросопротивление [434]. Структура и качество аморфных лент зависят также от среды, окружающей ленту при литье. Так, ленты сплава FeAl25, отлитые в вакууме, состоят из грубых полигональных зерен (15 мкм), распространяющихся на всю толщину ленты (20 мкм), а отлитые в гелии под давлением 1,1 10" Па имеют зерна размером 5—6 мкм [435]. Такое влияние среды связывают со вторичным охлаждением (охлаждение твердой ленты после ее отрыва от колеса). Добавки в FeAl25 бора ограничивают рост зерен в процессе охлаждения в вакууме, так как частицы боридов препятствуют миграции границ зерен структура в присутствии бора становится более столбчатой, величина зерен, а также различие в величине зерен лент, отлитых в вакууме и в гелии, уменьшаются. В сплаве с 0,1% бора у свободной стороны лент наблюдали сегрегацию бора по границам зерен, а при содержании бора 1% она наблюдается по всему сечению лент. На границах зерен появляются включения фазы РезВ. [c.272]

Особенно сложна проблема учета переменности свойств теплоносителя при анализе и расчете теплообмена в околокритической области состояния, где теплофизические свойства среды резко и своеобразно изменяются в зависимости от температуры и давления удельная теплоемкость, число Прандтля и коэффициент термического расширения имеют резко выраженные максимумы, немонотонно изменяются теплопроводность и вязкость, резко изменяется плотность среды. При этом коэффициент теплоотдачи зависит от плотности теплового потока или, точнее, от соотношения плотности теплового потока и массовой скорости теплоносителя, причем наряду с нормальными режимами теплообмена, когда температура стенки монотонно (при = onst) изменяется вдоль потока в соответствии с изменением температуры теплоносителя, наблюдаются и так называемые режимы ухудшенной (улучшенной) теплоотдачи, при которых температура стенки трубы имеет немонотонный (при ухудшенных режимах — пиковый) характер изменения. К настоящему времени предложено множество эмпирических формул и расчетных схем. Для расчета теплоотдачи при вязкостно-инерционном течении однофазных теплоносителей с околокри-тическими параметрами (т е. в отсутствие влияния естественной конвекции) широкое распространение получила формула [46], основанная на данных опытов с водой и диоксидом углерода. Однако применима она к нормальным и лишь частично к ухудшенным режимам теплоотдачи. [c.222]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...