Способ определения коэффициента прилипания молекул водорода к поверхности металла Советский патент 1986 года по МПК G01N13/00 

Изобретение OTHDCKTC/I к o6,na:: i ;i .азовой динамики и физи ческоГг химии :-1 может быть использовано д.пя определения коэффициентов прилипания 1 Голекул водорода к чистой и пассн ви- рованной поверхности металлов в vc- ловиях взаимодействия с газообразныг- водородом.

Цель изобретения - позьяиение нэсти определения коэффичиента прилипания путем исключения ошибок, свяяаньгых с неопределенностью коэффициента диффузии водорода в металле .

На чертеже приведена схема ус грой стиа „ реализуюи его предлагаемый способ,

Устройство состоит из ве; л-1ля-;;)- текателя 1 , через которьй водорол, ;;опускают в рабочую камеру 2, Обргз-- . 3 в виде мембраны из исслелуе. - м:)го металла отделяет paCio -ryi j камеру

2от дополнительной измери:те.1гьпой :с ;меры 4. Парцт-шльное да:.: леп1ге во,;,о-- Гч),да S проникающего сквоз:- Mcr-ifipanv 3 масс-спсктрокетричес ким га3эанализатором 5, Для оттсачк; раоо- чйй камеры 2 служит заку мпьм насос

6 ;. для отчкачкт-т дополН1-:т;: льно; 1 .,.; /I .- ввкз/умный пас о с 7 , лтл-;сэе;, ;i: Hbtii: через колибролапну/с с : ачлу1о т;.)убку ,8 с 113 естной вахуумлс-й про - 71одимост:ыо; Енешкнй источник - сленга с:лужит для иагрева мембраны /:,о то;-- пературь , прикоторой лро1:зво; , :т и Г 1- -2рения. Давление водорода з 1)абочей ;c.n. измер пот датчиком И) ,1,азлеиия

Способ осу цествлягот следуллцим образом,

П р и м 6 р. После создагп-1Г в .рак 2 и 4 глубокого ваг-. и обез Ггшивания системы в рабо -.-ую к&мср; напускают водород до д.аилепия Р , которое поддерживают ностолН ым, к регистрируют установившееся р:авле-- нне водорода Р- в дополинтел -,1-ой ь:; мере 4 при заданной темпера рс 5:iO°C мембрзиы из талладия, жл-срх-- HtiCTb которого загрязнена се)лй-, li.ciCToHHHOK CJtofiocTH откачки S,, всхзо- рода пз кя-меры 4 через трубку 8, Тол 1(, мембраны 20 мкм, площадь А Я см. По измеренным величина -- да;;- лег-гяй вычисляют вероятность проникь о зг .ния молекулы водорода через мембрану , paBH STo

ц -. ..S j ,f 1 )

(Р, ,).

п.,- - вероятность прогтикновения ;;ле;чу,. Ro;:iopojja через мембрану; 5, ла :);.)С Г;- сч качки , через от- :. а cTeiiKe, площадь ко I c-i Oj o равна .лошади мембраны, л/с у (ае - , 44,.5 . Л oh ,;1/С5 где А - площадь мембраны

ivi ;Й„ 1 , - л/с - скорость от( 15одорода из камеры 4 через ге;- оранную трубку 8. Строят зависи- (с гь t от давления Р в камере . J o полученнсэй зазисрмости опреде /тгнгг диапазон давлений 10 - KJ мм рт,ет,, в котором не от Р

Т ыбнрают латпе ги.г Р, 1,10 мм 5-:з зто о длагазона определя- г: (Л лггреч (-. ему ;.азление Р i // iO - М p l .cT, Коэффидиент при- л:1ча ия Ь мопекуль; водорода к по- ia x-oc ;- - г- емб1 ань: нрч яанной -гем- г - :).(: .л.тм х;лот по формуле

А

рас-та гнуто пюрмуту (2) не входит

3 ;рс,целе 1;ты11 козффлдиен-г диффузии

л/оола Б пал та дин и точность он д;-. -еян-: опоеделяетгя только точ-.-1.;.-) пзмерсуп- - ла Л1еник водорода.

л П к .: о б р Н 7 е П и я

лчллс;) о--редсл лгля коэффидиента : лч11апля мпл.. ;-:у:т нолорсда к новерх - Л .е : а.;1Л3 . заклюлаюклл ся в па /o.r opryja рабочую камеру.

::ч: ; л;1 ;уто обэазел мб Талла, и изме ;л;|-т дагления газа Е зтой камере,

л ;::-е лазлент:я водо)5ола, лрони- г(;:/: - : ict o b образец в донолни- V : :3T yiii - качл ::;: емую камеру, о тч а ( f к г с л тем, что, с : ,11|-енля ;Л онрелет е: - азффицр;еь;т;; прилил лпит, нреду ;-;-гл1т но измепя}{гг заннслмость веро 1 1 С1 ч проникновения водорода через гл;;;,-;,ц j; дополнительную откачивае- ;::; от давления н:одорода в а Гчей камере, определяют диапазон ;г5 ;л-:л-тй водорода, в котором веро- THij.- гь г;роникновения водорода

€ 1Я2з образен в допол1 ительную каме- у Ни зависит от давления водорода

г- болей камере, затем проводят зм-рения при напуске водорода в рабочую камеру до давления в пределах этого диапазона, а коэффициент прилипания рассчитывают с помощью выражения

е 2

.

(Р, -Р) S,

где 6 - коэффициент прилипания; Р - давление напускаемого водорода, мм рт.ст.; Р - прирашение давления водорода в дополнительной кп- мере, вызванное проникновением водорода сквозь образец, мм рт.ст-.; S, - скорость откачки водорода сквозь отверстие в тонкой стенке, равное по площади мембране, л/с; S, скорость откачки водорода из дополнительной откачиваемой камеры, л/с.

Изобретение относится к газовой динамике и физической химии и может быть использовано для определения коэффициентов прилипания молекул водорода к чистой и пассивированной поверхностям металлов в условиях взаимодействия с газообразным водородом. Цель изобретения - увеличение точности определения коэффици- ента прилипания молекул водорода. Способ заключается в напуске водо- рода в вакуумный объем, содержащий образец металла, и одновременных измерениях давления газа в этом объеь:е и давления водорода, проникающего сквозь образец в дополнительный откачиваемый объем, отделенный мембраной-образцом от объема, в который напускается водород. Измерения производят при таких концентрациях водорода и толщ1-5Нах мембраны- образца, что вероятность проникновения водорода сквозь образец не зависит от давления, причем температуру рбразца и давление напускаемого водорода поддерживают постоянными, а коэффициент прилипания вычисляют по форьгуле Ь Р (p P,)S , где 6 -коэффициент прилипания; Р, - давление напускаемого водорода; Р, - приращение давления водорода в дополнительном объеме; S - скорость откачки водорода сквозь отверстие в тонкой стенке, с € равное по площади мембране; So скорость откачки водорода из дополнительного объема. 1 ил.

Редактор Е. Папп

Составитель А. Кощеев Техред Л.Олейник

Заказ 4228/44Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб , д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Л. Тяско