Способ определения адгезии полимерного покрытия к металлу Советский патент 1990 года по МПК G01N19/04 

ел Ы

ю

Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для определения адгезии полимерных покрытий к металлам и позволяет обеспечить возможность использования способа на готовых изделиях без их разрушения. Испытуемое соединение размещают в растворе электролита, из которого удаляют кислород, и пропускают через основу электрический ток. Предварительное удаление из раствора кислорода элиминирует активный электрохимический процесс на поверхности металлической основы, а влагопоглощение полимерным покрытием влияет на изменение диэлектрического параметра - емкости основы, по значениям которой строят хронограмму. По хронограмме определяют площадь S, где отсутствует в соединении адгезия S = H (C₁C₂ - C₁)/εε₀(2C₁ - C₂), где C₁

C₂ - значение емкости на соответствующих стационарных участках хронограммы

H - средняя толщина слоя раствора электролита

ε - диэлектрическая проницаемость раствора электролита

ε₀ - электрическая постоянная, которая определяет эксплуатационные характеристики покрытия, а испытуемое соединение не разрушается и пригодно для дальнейшей эксплуатации. 2 табл., 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения адгезии полимерных покрытий к металлам.

Целью изобретения является обеспечение возможности использования способа определения адгезии полимерного- покрытия к металлу на готовых изделиях без их разрушения.

На фиг. 1 показана хронограмма изменения емкости основы испытуемого

соединения; на фиг. 2 - мостовая схема измерения емкости основы.

Способ осуществляют следующим образом.

На металлическую основу наносят полимерное покрытие одним из известных способов. Полученное соединение размещают в растворе электролита. Ич раствора электролита удаляют деполяризатор - кислород и пропускают основу электрический ток. Предвлрноо

тельное удаление деполяризатора -кислорода из раствора электролита позволяет элиминировать активный электрохимический процесс на поверхности металлической основы и исключить влияние частотно-зависимой емкости. При этом основным процессом, приводящим к изменению диэлектрических параметров .системы, является влагопоглощение.

В .качестве диэлектрического пара- |метра измеряют емкость основы и строят ее хронограмму. Первый стационарный участок (I) хронограммы емкости (фиг. 1) соответствует установлению сорбционного равновесия, т.е. насыщению полимерного покрытия раствором электролита. В дальнейшем диффузия электролита в покрытии приводит к адсорбции его на границе металл - по- (крытие в пестах локального отсутствия адгезионных связей полимера с металлом. Второй стационарный участок (II) хронограммы емкости (фиг. I) соответ- (ствует заполнению указанных пустот электролитом. В этих условиях емкость электрода может быть представлена в виде совокупности емкостей электрических конденсаторов, причем СНг0 -емкость конденсатора, в котором диэлек- триком является вода; з С - емкость конденсатора, в котором диэлектриком служит насыщенный электролитом полимер. Электрическая цепь, включающая последовательно соединенные конденсаторы С ц,л и С(, характеризует участки локального нарушения адгезионной связи полимера с металлом, а включенная параллельно им емкость С реализуется на участках с адгезионной связью. 06

щая емкость Сг описывается уравнением

L л - С.

(О

С учетом того, что величина С Нг0 может быть рассчитана из выражения

С

1

(2)

где Ј- - диэлектрическая проницаемость раствора электролита;

С-n

Способ определения адгезии полимерного покрытия к металлу, по которому испытуемое соединение, выполнен ное из металлической основы и нане -

о - электрическая постоянная; сенного на нее полимерного покрытия,

h - средняя толщина слоя раствора электролита;

S - площадь, где отсутствует в с-оелинии адгезия,

размещают в растворе электролита, пропускают через основу электрически ток и измеряют ее диэлектрический па раметр, по которому судят об адгезии

Q

0 5

5

0

5

0

получают соотношение для определения площади S, где отсутствует в соединении адгезия:

S MdC- - С)/ЈЈ0(2 С , - С2),

(3)

которая в значительной степени определяет эксплуатационные характеристики покрытия и ресурс его защитного действия. При этом испытуемое соединение не разрушается и пригодно для дальнейшей эксплуатации.

Пример. Образцы из стали 08 кп с многослойным лакокрасочным покрытием ЭФ-065, ПФ-167 толщиной 200±10 мкм, нанесенным по стандартной технологии помещают в герметичную ячейку, соединенную с герметичным сосудом, заполненным 3%-ным раствором хлористого натрия, и проводят раздельное удаление кислорода, продувая ячейку и сосуд аргоном. Затем подают деаэрированный раствор в ячейку с образцом и измеряют хронограмму емкости с помощью серийного моста на частоте 1 кГц. Полученная хронограмма емкости основы имеет вид, аналогичный приведенному (фиг. 1). Значения С4 и Сг используют для расчета величины S по уравнению (3), получая S 0,7 10 м.

В аналогичных условиях определяют значения площади неадгезии для других типов покрытий. Рассчитанные величины приведены в табл. 1.

Динамика изменения величины S для образцов с покрытием ЭФ-065, ПФ-167 . приведена в табл. 2.

Как видно из табл. 1 и 2, способ позволяет определять площадь неадгезии полимерного покрытия к металлу и осуществлять непрерывный и неразрушающий контроль стабильности адгезии, в то время как известный способ дает возможность оценивать лишь пористость покрытий.

Формула изобретения

Способ определения адгезии полимерного покрытия к металлу, по которому испытуемое соединение, выполненное из металлической основы и нане -

размещают в растворе электролита, пропускают через основу электрический ток и измеряют ее диэлектрический параметр, по которому судят об адгезии,

отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности использования способа на готовых изделиях без их разрушения, перед пропусканием электрического тока из раствора электролита удаляют кислород, а в качестве диэлектрического параметра измеряют емкость основы и по ее хронограмме определяют площадь S, гд отсутствует в соединении адгезия t из соотношения

s мс4сг - cf)/eec(2 с,- с,),де С,, Сг - значения емкости на соответствующих стационарных участках хронограммы; средняя толщина слоя раствора электролита; диэлектрическая проницаемость раствора электролита;электрическая постоянная.

h - Ј епТаблице 1

Таблица 2

Составитель В. Свиридов Редактор И. Дербак Техред Л.Сердюкова Корректор Т. Иллий

Заказ 326

Тираж 487

ШИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК11Т СССР 111035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

s

i,cym

Фиг.1

Фае. 2

Подписное