Способ неразрушающего контроля поверхности твердых тел Советский патент 1981 года по МПК G01N31/22 G01N24/10 

(54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ

1

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам неразрушающего контроля поверхности твердых тел, и может быть использовано для оценки качества поверхности оптических стекол и искусственных алмазов.

Оценка качества поверхности твердых тел, особенно различных монокристаллов, применяемых в оптической спектроскопии (линзы, призмы), имеет большое значение, так как именно от наличия или отсутствия на поверхности дефектов (трешин, царапин) зависит разрешающая способность оптических приборов. Оценка наличия поверхностных дефектов важна в отношении искусственных алмазов, применяемых в инструментальной технике для изготовления различного режушего инструмента (резцы, буровые коронки и т. д.). Известно, что прочность различных кристаллических веществ во многом определяется поверхностными дефектами, наличие которых уменьшает прочность в десятки и сотни раз. Поэтому оценка качества поверхности алмазов, наличия дефектов на их поверхности приобретает очень важное значение, при

этом оценка качества поверхности должна проводиться без разрушения образца.

Известен способ неразрушающего контроля поверхности твердых тел, включающий нанесение на поверхность индикатора - раствора люминофора, удаление его остатка, не заполнившего дефекты, с помощью дитолилметана, нанесение на поверхность проявителя (активированной глины «Асканит) и визуальную регистрацию дефектов 1 .

10

Однако известный способ сложен, длителен и характеризуется низкой чувствительностью.

Наиболее близким к предлагаемому по

5 технической сущности и достигаемому результату является способ неразрушаюшего контроля поверхности твердых тел, включающий нанесение на поверхность образца индикатора - люминесцентного вещества, удаление индикатора, создание над поверхностью образца вакуума для выталкивания индикатора из дефектов на поверхность и визуальную регистрацию дефектов по наличию индикатора на поверхности 2. Однако известный способ характеризуется низкой чувствительностью и отсутствием количественной оценки дефектов. Цель изобретения - повышение чувствительности определения. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу неразрушающего контроля поверхности твердых тел, включающему нанесение индикатора на поверхность твердого тела, удаление его с поверхности и последующую регистрацию поверхностных дефектов, в качестве индикатора используют стабильные нитроксильные радикалы, а регистрацию осуществляют методом электронного парамагнитного резонанса. Стабильные нитроксильные радикалы (например, 2, 2, 3, 5, 5-пентаметил-4-фенил-индазолин - 1 - оксил, 2,2,5,5 - тетраметил-4-фенил-З-имидазолин-З-оксид-1 -оксил, 2,2,6,6 - тетраметил - 4 - оксопиперидин - 1 - оксил) обладают щироким интервалом плавления (от жидких при комнатной температуре до температуры плавления 100°С и брлее), что позволяет использовать их при различных температурах. Стабильные нитроксильАые радикалы растворимы в органических и неорганических растворителях, что позволяет смывать их с поверхности изделий из любых материалов. Малые размеры молекул стабильных нитроксильных радикалов позволяют проникать этим индикаторам в очень малые полости дефектов, при этом регистрация этих индикаторов происходит непосредственно в полости дефектов. Наличие у стабильных нитроксильных радикалов неспаренного электрона позволяет регистрировать их методом ЭПР в количестве 10 г-моль. Пример. Исследуемый образец кристалла хлористого натрия помещают в жидкий стабильный нитроксильный радикал 2,2,6,6тетраметил-4-оксопиперидин-1 -оксил, выдерживают в течение 1 мин и отмывают хлороформом. Отмытые кристаллы помещают в резонатор ЭПР-спектрометра и количественно определяют наличие дефектов на поверхности. Таким образом, предлагаемый способ неразрущающего контроля поверхности твердых тел позволяет количественно оценивать наличие дефектов на поверхности с высокой чувствительностью (10 г-моль). Формула изобретения Способ неразрущающего контроля поверхности твердых тел, включающий нанесение индикатора на поверхность твердого тела, удаление его с поверхности и последующую регистрацию поверхностных дефектов, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности определения. в качестве индикатора используют стабильные нитроксильные радикалы, а регистрацию осуществляют методом электронного парамагнитного резонанса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 196423, кл. G 01 N 21/16, 1967. 2.Авторское свидетельство СССР 398863, кл. G 01 N 21/32, 1973.