Методика проведения работы

Сначала производится определение следующих величин: массы нижнего держателя, кг; массы стеклянного образца, кг; длины стеклянного образна L₀ между шариками, его диаметра d, м. Диаметр и длина образца опреде­ляются штангенциркулем. За величину диаметра принимается среднее арифметическое из трех замеров в разных точках по длине образца (возле шариков и ~ в середине). Обе указанные величины определяются с точностью до 0,01 см.

Электропечь включается через трансформатор в электрическую сеть и нагревается до заданной температуры. При нагреве печи верхний держатель с термопарой находятся внутри печи. Температура фиксируется по гальванометру 2.

После достижения в печи заданной температуры вращением руко­ятки 20 по направлению движения часовой стрелки верхний держатель 4 полностью выводится из печи. Поворотом кронштейна 19 на себя держа­тель щипцами отводится в сторону. Осторожно в жаровую часть печи вводится нижний держатель и подвешивается на крышке 24. В гнезда скоб, находящихся на концах верхнего и нижнего держателя, вставляется образец. Затем крышка 24 открывается и образец осторожно вводится в печь вращением рукоятки 20. Образец опускается в печь до тех пор, пока металлическая полусфера 23 верхнего держателя не сядет в лунку на крышке печи. Вращать рукоятку 20 нужно медленно, чтобы держатели не задевали внутреннюю части печи.

Для определения вязкости необходимо добиться, чтобы темпера­тура достигла заданной величины. Выдерживают образец при этой темпе­ратуре в течение 10 мин. На свободно выходящую из печи часть нижнего держателя закрепляется с помощью зажима съемная пластинка 26, на ко­торой нанесена риска. С помощью микроскопа добиваются четкого изо­бражения этой риски. Перемещением тубуса микроскопа с помощью верхнего микрометрического винта добиваются, чтобы риска совпала с одним из начальных делений, расположенных на окулярной шкале микро­скопа.

После окончания 10-минутной выдержки на втулку нижнего дер­жателя 22 накладываются грузы (по указанию преподавателя). Одновре­менно включается секундомер. Под действием приложенного груза раз­мягченный образец начинает вытягиваться и риска начинает пере­мещаться по шкале окулярной линейки. Необходимо замерить время и количество делений, на которое про­изошло удлинение стеклянного образца.

После этого снимаются грузы. Температуру в печи увеличиваем на 50...70 °С (по заданию преподавателя) и опять фиксируют удлинение образца за какой-то промежуток времени. Так повторяют 3 раза при различных температурах (температуру указыва­ет преподаватель). По окончании проведения исследования рассчитывают вязкость по формуле:

где – вязкость стекла, Па^.с; g – ускорение силы тяжести, равное 9,8 м/с²; m – нагрузка, прилагаемая к образцу, кг (нагрузка определяется как сумма масс груза нижнего держателя и половины массы самого образца); L₀ – длина образца между шариками, м; t – время опыта, с (время прохождения риской определенного количества делений шкалы); r – радиус образца, м; – удлинение образна, м (удлинение определяется как произведение числа малых делений окулярной шкалы, на которое переместилась риска за время t, на цену 1 целения шкалы, зависящую от длины тубуса).

Таблица 10.1