Sprawozdanie nr 1
|
Uniwersytet Rzeszowski Instytut Techniki |
Przedmiot: Wykonanie: |
Nauka o materiałach Adam Kmiotek |
Temat Ćwiczeń:
|
Badania gęstości, badania nasiąkliwości tworzyw sztucznych
|
Gęstością - nazywamy stosunek masy próbki tworzywa do jej objętości w danej temperaturze, czyli jest to masa 1cm3 danej substancji
Próbki do oznaczania gęstości przygotowywane są w następujący sposób:
- formowanie kształtek z tłoczyw termoutwardzalnych przez prasowanie,
- formowanie kształtek z tłoczyw termoplastycznych przez prasowanie,
- formowanie kształtek z tłoczyw termoplastycznych metodą wtrysku,
- formowanie kształtek do badań metodą żywic poliestrowych i epoksydowych.
Oznaczenie gęstości sprowadza się ono do określenia masy i objętości próbki badanego tworzywa. Pomiary wykonuje się przy użyciu wagi hydrostatycznej lub areometrycznie. Gęstość próbek o kształtach całkowicie regularnych, a więc próbek prostopadłościennych lub odcinków rur i prętów okrągłych o równomiernym przekroju na całej długości, można określić na podstawie masy próbki i jej objętości obliczonej z wymiarów liniowych.
W przypadku bardzo niewielkiej ilości badanego materiału lub materiału rozdrobnionego stosuje się metodę piknometryczną. Materiały proszkowe, np. napełniacze, można oznaczać za pomocą kolby Le Chateliera i wagi laboratoryjnej, a gdy próbka jest mała, lub gdy należy uzyskać większą dokładność - za pomocą piknometru(kolbka szklana z doszlifowanym korkiem) i wagi hydrostatycznej.
Gęstość tworzyw sztucznych w postaci płynu wykonuje się za pomocą areometru(metoda wyporowa) lub wagi hydrostatycznej Mohra
Budowa areometru: Jest to rurka szklana, której górna wydłużona część zaopatrzona jest w skalę, część dolna w postaci bańki wypełniona jest śrutem.
Pomiar areometru: Po zanurzeniu areometru w cieczy ustala się stan równowagi pomiędzy ciężarem areometru a ciężarem wypartej cieczy.
Pomiar sprowadza się do zrównoważenia za pomocą odważników wyporu znormalizowanego pływaka zanurzonego w badanej cieczy. Szklany pływak jest zaopatrzony w termometr. Do suchego cylindra nalewa się badaną ciecz do poziomu, do jakiego sięgała woda przy kontroli wagi (zwykle w temp. 23°C), Następnie suchy pływak zanurza się w badanym płynie i przez odpowiednie dobranie koników sprowadza wagę do położenia równowagi.
Większą gęstość ma ciało, które przy tej samej objętości ma większy ciężar, a nie takie, które trudno jest zamieszać. Tak więc styropian ma o wiele mniejszą gęstość niż woda, lód wcale nie jest od wody "gęstszy". Co ciekawe, płynna rtęć ma większą gęstość niż granitowy głaz.
Wilgotność tworzywa - jest to zawartość wody w danym materiale. Spotyka się też określenie zawartości wilgoci. Wilgotność wyraża się przeważnie w procentach wagowych lub objętościowych.
Klasyczny pomiar polega na suszeniu zważonej próbki w określonej temperaturze do stałej masy i na obliczaniu wyniku według wzór
m1 , m2 - masa próbki wilgotnej i wysuszonej
Większość tworzyw charakteryzuje się mała wilgotnością wyjątkiem są poliamidy.
Nasiąkliwość tworzywa - chłonność wody - jest to stosunek masy wody pochłoniętej przez próbkę do masy tej próbki w stanie suchym. Ilość pochłoniętej wody wpływa w istotny sposób na właściwości tworzywa. Oznaczanie chłonności wody dla wszystkich typów tworzyw przeprowadza się z reguły we wrzącej wodzie. Wyjątkiem są tworzywa, które w tej temperaturze miękną lub ulegają deformacjom i uszkodzeniom; chłonność ich oznacza się w wodzie zimnej. Ponadto rozróżnia się dwa sposoby badania w zależności od tego, czy w tworzy obecne są substancje rozpuszczalne w wodzie, czy nie.
gdzie dp-gęstość pozorna, m1-masa próbki po wysuszeniu ,m2-masa próbki po wyjęciu z wody