Мета роботи: Визначити трибоелектричний потенціал різних матеріалів

13.1 Короткі теоретичні відомості

Як відмічалось в лабораторній роботі №4, якщо контактуючі метали мають різну роботу виходу електронів, то відбувається перерозподіл електронів до рівноважного стану. При цьому один метал заряджається відносно іншого. Різниця потенціалів між ними називається контактною різницею потенціалів. Контактна різниця потенціалів лежить в основі електризації металів при їхньому взаємному зіткненні, взаємному ковзанні, ударі.

Таким чином, якщо два різнорідних матеріали (сталь з бронзою,сталь з алюмінієм та інш.) під навантаженням переміщувати один по одному з’являється деяка напруга. Ця напруга змінюється від мілівольт до декількох вольт в залежності від хімічного складу металів.

Це явище відоме під назвою трибоелектричного ефекту. Такий ефект з’являється також при терті однорідних металів, один з яких є термообробленим. Якість обробки поверхонь зразків майже не впливає на трибоелектричний потенціал, але поверхні контактуючих металів повинні бути очищені від окалини та забруднювачів.

Випробування трибоелектричним методом дозволяють встановити вміст в вуглецевих сталях домішок (фосфору, сірки, кремнію). Цим методом визначають наявність міді в сплавах. Метод дозволяє відрізнити аустенітні корозійностійкі сталі від сталей інших марок, а також проводити сортування мідних сплавів в залежності від вмісту в них сурми.

13.2 Обладнання та матеріали

Лабораторна установка (рис. 13.1), розчин оцтової кислоти, алюмінієві та бронзові зразки, вольтметр.

1 - зразок №1; 2 - зразок №2; 3 – токознімач

Рисунок 6.1 – Схема визначення трибоелектричного потенціалу

13.3 Порядок виконання роботи

13.3.1 Ознайомитись з питаннями техніки безпеки.

13.3.2 Закріпити зразок на валу двигуна;

13.3.3 Підключити вольтметр;

13.3.4 Фіксувати початкові та кінцеві показники вольтметру;

13.3.5 Виконати пункт 13.3.3 при наявності сухого тертя (повітря), а потім при наявності кислого середовища (розчин оцтової кислоти);

13.3.6 Виконати пункти 13.3.4, 13.3.3.4 з алюмінієвим та бронзовим зразками;

13.3.7 Всі експериментальні дані занести до таблиці.

13.3.8 Побудувати графічну залежність трибоелектричного потенціалу від швидкості.

13.4 Зміст звіту

13.4.1 Назва роботи, мета та короткі теоретичні відомості.

13.4.2 Порядок виконання роботи.

13.4.3 Результати досліджень, аналіз отриманих даних, висновки по роботі.

13.5 Контрольні запитання

13.5.1 Природа виникнення контактної різниці потенціалів.

13.5.2 Характеристика трибоелектричного ефекту.

13.5.3 Методика визначення трибоелектричного потенціалу.

13.5.4 Залежність трибоелектричного потенціалу від стану поверхні.

13.5.5 Практичне застосування трибоелектричного ефекту.

П’ятий семестр