Способ определения проницаемости пленок Советский патент 1992 года по МПК G01N15/08 

Изобретение касается определения параметров проницаемости пленочных материалов и может найти применение в практике отработки технологических процессов нанесения защитных и других пленочных покрытий с целью регулирования процессов газожидкостной проницаемости пленок и предотвращения коррозионных разрушений, в частности для определения защитных функций пленочных покрытий, к которым предьявляются требования длительной стабильности оптических, механических, электрических и других параметров, а также может быть использовано при подборе компаундов и отработке технологии формирования защищаемого от внешнего воздействия покрытия при нанесении сёе- тоотражающих и защитных пленок.

Определение скорости газожидкостной проницаемости пленок позволяет прогнозировать эффективность покрытия с точки зрения сохранения стабильности параметров приборов, а также физико-химического состояния защищаемой поверхности.

Известны методы определения кинетических характеристик процессов проницаемости газов и жидкостей через твердофазные пленки. Техническое исполо

CJ

ю ю

нение этих способов связано с использованием специальных диэлектрических ванн с электролитом.

Наиболее близким является способ регистрации проницаемости, в котором про- ницаемость определяют по отраженному излучению.

Однако этот способ не обеспечивает с достаточной точностью измерения производительности процесса.

Цель изобретения - повышение точности, и производительности процесса.

Предложенный способ отличается от известного последовательностью и содержанием операций, заключающихся в том, что выбранные две пленки известной толщины каждую приводят одной стороной поверхности в контакт с исследуемой средой (жидкость, газы, пары и т.д.). Через слой жидкости (газа), толщина которого поддер- живается постоянной, и пленки, которые насыщаются данной жидкостью (газом), пропускают монохроматический свет постоянной интенсивности. Интенсивность света, прошедшего через обе пленки, регистрируется во времени. В процессе насыщения пленок жидкостью (газами) в произвольный .момент времени с начала процесса проницаемости производят измерения величин интенсивностей проходящих через пленки света. Повторный замер интенсивностей проходящего света проводят через интервал времени At, прошедший после первоначального замера. Искомую величину константы скорости проницаемости пленок С рассчитывают по формуле

«41-3

i

4t(iтл

где hi и h2 - толщины первой и второй пленок;

А-1, и А/ -- интенсивности прошедшего через пленки света в произвольный момент процесса проницаемости;

. , и Аа - интенсивности прошедшего через пленки света, замеренные через время At после измерений A I, и AI ,

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

Для измерений выбирают две плоскопараллельные пленки, каждая произвольной толщины. Приводят в контакт одновременно каждую пленку одной стороной поверхности с насыщающим веществом (или смесью веществ) в газовой или жидкой фазе. Через пленку - газ (жидкость) пропускают монохроматический свет, на5

0

5 0 5 0 5

0

5

0

5

пример, лазерного источника. Интенсивность света поддерживают постоянной. В начальный произвольный момент времени производят замер интенсивности прошедшего через обе пленки света. Через время At, выбираемое обычно произвольно, производят повторный замер интенсивности прошедшего через обе пленки света.

Искомую константу скорости проницаемости С рассчитывают по приведенной формуле

Предлагаемый способ исключает необходимость количественных измерений давления газов или количества жидкостей, а также парциальных давлений, снижающих точность определения искомой величины при использовании известных способов. Способ эффективен для материалов пленок как с большой, так и с малой скоростями проницаемости. Целесообразно измерения интенсивностей проходящего света, а также толщин пленок проводить в произвольных масштабных единицах, так как они в расчетную формулу входят в относительной форме. Процесс измерения и расчета легко может быть автоматизирован и обладает быстродействием.

Простота операций измерений дополняется повышением точности расчетов: значения интенсивностей проходящего света измеряются с точностью не ниже 1 %, а примененные интервалы времени порядка 1 мин дают точность не ниже 0,3%, т.е. погрешность предлагаемого способа, не будет превышать 2-2,5%.

Формула изобретения

Способ определения проницаемости пленок, включающий контакт исследуемой пленки с воздействующей средой и облучение, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности процесса, две пленки исследуемого материала разных толщин приводят в контакт одной стороной с воздействующей средой, пропускают через пленки нормально к их поверхности свет с постоянной интенсивностью, измеряют интенсивность прошедшего через пленки света, затем через произвольный интервал времени повторяют процесс облучения светом и измерения интенсивности и по полученным данным рассчитывают проницаемость по формуле

..,gЈ)

W и

А

At(1

-М tf

где hi и ha - толщины первой и. второй пленок;

5 17163926

. .

Ai, и AI - интенсивности прошедшегоА2,А2 -интенсивности прошедшегочечерез пленки света в произвольный момент рез пленки света, замеренные через время процесса проницаемости;At после измерения A I, и A i .

Изобретение относится к области определения параметров пленочных материалов и может найти применение при определе- нии свойств пленочных покрытий с целью изучения процессов газо-жидкостной проницаемости пленок и определения защитных функций пленочных покрытий. Предлагаемый способ повышает точность и производительность процесса. Способ состоит в том, что каждую из двух пленок исследуемого материала известной толщины приводят в соприкосновение с исследуемой жидкостью, пропускают через пленки свет постоянной интенсивности, в произвольный момент времени измеряют интенсивность прошедшего через пленки света, затем повторяют замер интенсивности света через интервал времениД«|и по полученным данным рассчитывают искомую величину по формуле .-Ф.Г где hi и h2.- толщины пленок; AI и интенсивности прошедшего через пленки света; и А2М - интенсивности прошедшего через пленку света, замеренные через время Дг после измерений AI и AI ... Приме- нение простой схемы прямого измерения прошедшего пленки светового излучения с одновременным- измерением временного интервала позволяют повысить точность определения коэффициента проницаемости пленок. со С