Способ определения пористости неметаллических покрытий Советский патент 1987 года по МПК G01N15/08 

1

Изобретение относится к измерительной технике и касается контроля качества покрытий, в частности лакокрасочных и полимерных покрытий., и может быть использовано в машиностроении при создании конструкций эксплуатируемых: в условиях агрессивного воздействия рабочих сред.

Цель изобретения - расширение диа пазона материалов, испытываемых на пористость химическим методом, повышение точности измерения за счет обеспечения визуализации пор с меньшими размерами и ускорение определе- НИН пористости за счет уменьшения времени воздействия раствора на образец с исследуемым покрытием.

Способ определения пористости неметаллических покрытий, например по- лимерных красок, нанесенных на металлическую подложку, заключается в том, что образец с исследуемым покрытием погружают в раствор, содержа- компоненты с окислительными и восстановительными свойствами, в результате чего в порах покрытия образуется окрашенное химическое соедине

ние, визуализирующее поры. После такой обработки покрытия его порис- тость определяют подсчетом числа пор на единице поверхности.

Раствор содержит в качестве восстановителя натрий фосфорноватисто- КИСЛЫЙ1, а в качестве окислителя - церий (IV)содержащее соединение при следующем соотношении компонентов, г/л:.

Натрий фосфорнова- тисто-кислый

,- 0,1-400 Церий (IV)содержащее соединение (например, церий серно-кислый Ce( 4H,jO), в пересчете на

Ce(lV)0,,025-1,,50

В процессе обработки исследуемог покрытия раствором в его порах происходят окислительно-восстановительные процессы, катализируемые ионами металла подложки с образованием-в результате соединений серо-черного цвета,

В качестве механизма образований окрашенных соединений .рассматривается протекание реакции окисления гип фосфит-иона

2

Me

н.ро;

+ 2Н

(где Me - непассивирующийся металл подложки, например,, железо) с последующим осаждением окрашенных гидрид- ных форм церия.

Таким образом, проявление сквозных пор протекает в две последовательные стадии: генерирования атомарного водорода путем.окисления ги- пофосфит-аниона в присутствии ионов металла подложки и катионов церия и формирования окрашенных химических соединений путем взаимодействия атомарного водорода с катионами церия. Наличие каталитически активного металла подложки необходимо лишь в первый момент генерации водорода, затем формирование окрашенных химических Соединений проходит в объеме поры, Таким образом, появляется возможность определять наличие сквозных пор неметаллических покрытий (например, лакокрасочных, полимерных, газоплазменных и т.д.) в широком интервале их диаметров и толщин.

Процесс обработки проводят при

5

0

о

5

0

5

30-80 течение 1,0-10,0 мин,Верх- ,ние границы концентраций компонентов ограничиваются условием стабильности данного раствора. При концентрациях гипофосфита натрия свыше 400 г/л и ионов церия (IV) свьш1е 1,5 г/л происходит самопроизвольное окисление гипофосфита в объеме. При зтом выпадают в осадок фосфаты, снижающие в значительной степени эффективность раствора. По тем же причинам ограничен верхний предел рабочей температуры - не выше. 80 С,

Нижние границы концентраций компонентов и значения рабочей температуры определяются началом протекания химической реакции окисления-восстановления с образованием окрашенных продуктов,

В таблице даны граничные значения тела пор и их диаметров, опре)зелен- ные для различных видов лакокрасочных покрытий,

Положительный эффект от изобретения достигается за счет того, что при использовании в процессе исследования раствора с указанными характеристиками инициатором цветной ре- ак1Ц1и является не металл основы, а выделяюцийся при окислении гипофосфит иона атомарный водород, обладающий высокой химической активностью. При этом становится возможной регистрация сквозных пор в широком интервале их диаметров и толщин покрытий за более короткое время.

Формула изобретения

Способ определения пористости неметаллических покрытий путем погружения образца с испытьтаемым покрытием в раствор, содержащий компоненты с окислительными и восстанови- тельными свойствами, образующие в порах покрытия окрашенные химические соединения, с последующим подсчетом числа пор, отличающий- с я тем, что, с целью расширения диапазона исследуемых материалов, повьшения точности измерения за счет обеспечения визуализации пор с меньшими размерами и ускорения определеВид.покрытия, его техничес- кие характеристики

Порошковая эпоксидная краска П-ЭП-965, красно-коричневая, толщина 80 мкм

Порошковая эпоксндная краска П-ЭП-177, серая, тол1цина 100 мкм

Композиционное покрытие I П-ЭП-177 (зеленая) 2 вес.ч. П-ЭП-219 (белая), толщина 200 мкм

ВНИШШ Заказ 5685/37

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ния пористости за счет уменьшения времени воздействия раствора на образец, его погружают в раствор, который в качестве восстановителя содержит натрий фосфорноватисто-кислый, а в качестве окислителя - церий (IV)содержащее соединение при следующем соотношении компонентов, г/л:

Натрий фосфорноватисто-кислыйNaHjPUj- H,jO Церий (1У)содер- соединение в пересчете на Ce(lV)

при этом раствор подогревают до температуры 30 - 80°С, а обработку образца проводят в течение 1-10 мин, причем время обработки и температура раствора возрастают с уменьшением концентрации компонентов.

Тираж 776 Подписное

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к методам контроля качества лакокрасочных и полимерных покрытий металлов.Целью изобретения является расширение диапазона контролируемых материалов,повышение точности.определения их пористости за счет обеспечения визуализации пор с малыми размерами и большой глубины, а также ускорение опре деления пористости за. счет уменьшения времени обработки исследуемых образцов химическим раствором. Способ определения. пористости неметаллических покрытий, нанесенных на металлическую подложку, заключается в погружении образца с исследуемым покрытием в раствор, который в качестве восстановителя содержит натрий фосфорнова- тисто-кислый, а в качестве окислителя - церий (IV)содержащее соединение при следующем соотношении компонентов : натрий фосфорноватисто-кис- лый NaHjPO 0,1 - 400 г/л; церий (IV)содержащее соединение в пересчете на Се (IV) 0,025 -1,50 г/л. Обработку ведут при 30 - 80 С в течение 1-10 мин. При этом в порах происходят окислительно-восстановительные процессы, катализируемые ионами подложки с образованием в порах окрашенных в серо-черный цвет соеди- нений, визуализирующих поры. Пористость определяют подсчетом количества пор на единице поверхности исследуемого покрытия. 1 табл. а 9 (Л 00 СП 4 О О5 (;о