165102. lajstromszámú szabadalom • Folyamatosan regisztráló mechanikai relaxációs spektrométer
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1970. IV. 6. (MU-440) Közzététel napja: 1974. 1.28. Megjelent: 1975. XII. 31. 165102 Nemzetközi osztályozás: G 01 h 1/10 G 01 n 3/22 Feltalálók: Dr. Hedvig Péter fizikus (60%) Miskolczy László oki. gépészmérnök (40%), Budapest Tulajdonos: Műanyagipari Kutató Intézet Budapest Folyamatosan regisztráló mechanikai relaxációs spektrométer 1 A találmány tárgya; folyamatosan regisztráló mechanikai relaxációs spektrométer műanyagok, természetes és mesterséges kaucsuk rendszerek szerkezetének vizsgálatára a torziós modulus valós és képzetes részének a hőmérséklet függvényében való folyamatos 5 mérése útján. Műanyagok, természetes és mesterséges kaucsuk rendszerek szerkezetének vizsgálatára igen alkalmasak az olyan módszerek, amelyek dinamikus (periodikus) mechanikai igénybevétel hatásait mérik a hőmérséklet 10 vagy az igénybevétel frekvenciájának függvényében. A mechanikai jellemzők, elsősorban a deformációs és torziós modulus, változásai a hőmérséklet függ-, vényében az anyag molekuláris szerkezetével vannak összefüggésben. Az anyag szerkezetétől függően a 15 modulusok a hőmérséklet vagy a frekvencia változtatásakor jellegzetes rezonanciákat mutatnak, amelyek az anyag molekuláinak, molekularészeinek mozgásformáival vannak kapcsolatban. Az eddig ismert mérési módszerek túlnyomó része 20 nem teszi lehetővé a mechanikai relaxációs spektrum gyors, folyamatos felvételét. Erre nemcsak a gazdaságosság végett van szükség, hanem azért is, mert az anyagok szerkezete hőkezeléskor irreverzibilis módon változik. Ezek a változások amelyek a gyakorlat 25 szempontjából igen fontosak, a lassú pontról -pontra mérő berendezésekkel nem vizsgálhatók. Az eddigi megoldások egy csoportjában a mintát szabad torziós rezgéseknek vetik alá és a rezgéseket optikai úton közvetlenül vagy digitális számolórend- 30 szer segítségével rögzítik. Az ilyen berendezésekkel a mérési eredményekből a relaxációs spektrumot hosszadalmas számítás után kapják meg. A szabad lengések regisztrálási ideje meglehetősen hosszú, és így egy sprektum megmérésének ideje még számítógépes adatfeldolgozás esetén is legalább 10 órát vesz igénybe. A megoldások egy másik csoportjában a mérendő anyagot lágy vaslemezre viszik fel, vagy az anyagra mágneses lemezkét ragasztanak és elektromágneses úton hozzák rezgésbe. Ez a módszer lehetővé teszi ugyan a folyamatos regisztrálást, az idegen anyag (mágneses lemez) használata (az anyag és a mágneses lemez kapcsolatának bizonytalansága) azonban alkalmazását meglehetősen korlátozza. Az üvegesedési hőmérséklet alatti diszperziós tartományok vizsgálatára ezért ez a módszer nem megfelelő. Az eddig megoldások harmadik csoportja ultrahangrezgéseket alkalmaz. A minta ilyen esetben két kvarcrúd között helyezkedik el. Ebben a megoldásban az okoz technikai nehézséget, hogy a minta méreteire nézve szigorú kikötések vannak. Ezen kívül az ultrahangos módszerrel csak a viszonylag nagyfrekvenciás tartományban lehet mérni, míg műanyagok esetén éppen a kis (néhány Hz-es) frekvenciák érdekesek. Az eddigi megoldások negyedik csoportja kényszerrezgéseket használ, s a rezgéseket elektromágneses úton hozzák létre. A detektálás azonban ezekben az esetekben is optikai módszerrel, vagy bonyolult elektrodinamikai módszenei történik. Az elektrodinamikai 165102 1
