Способ определения параметров взаимодействия металлической подложки и ее жидкометаллического покрытия Советский патент 1983 года по МПК G01N27/48 

Целью изобретения является повышение экспрессности определения взаимодействия металлической подложки и ее жидкометаллического покрытия. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения параметров процесса взаимодействия метал лической подложки и ее жидкометалличес кого покрытия, заключающемся в нахож- дении временной зависимости силы тока между электродами, электроды замыкают накоротко, причем в качестве анода ис- пользуют амальгамированный металл подложку, а в качестве катода - платину, палладий или серебро. На фиг. 1 показана схема сля осуще,ствления измерений по указанному способу, на фиг. 2 - зависимость тока от времени В сосуд с кислым электролитом 1, не взаимодействующим химически с ма- ; териалом подложки, помещают покрытую жидким металлом металлическую подложку 2 и электрод 3, являющийся металлом на котором протекает катодная реакция. Коррозионный ток измеряют миллиампера метром или, самопишущим прибором 4. Пример. Никелевую проволоку диаметром 1 мм и площадью 0,9 см покрывают индием толщиной 2 мкм из электролита, содержащего 200г/л г/л,Н250 до рН 2. Режим элект,ролиза: плотность тока 0,2 А/см , температура комнатная, время электролиза 5 мин. В качестве второго электрода берут платиновую проволоку. Никелевую проволоку, не покрытую ртутью, и платиновьй электрод помещают в сосуд с раствором 0,5 М LiCe + 0,2 М НОВ и соединяют накоротко через миллиамперметр. На фиг. 2 (кривая 5) показано изменение тока во времени для непокрытого ри-утью образца. Приме р 2 . Никелевую проволоку диаметром 1 мм и площадью 0,9 см покрывают индием толщиной 2 мкм из электролита, содеркащего П2((} 200г/п г/л и N2504 ° Р 2- Режим электролиза: плотность тока 0,2 А/см, температура комнатная, время электролиза 5 мин. Затем проволоку опускают в ртуть, в результате чего поверхность проволоки, покрытая ртутью, составляет 53%, В качестве второго электрслс 5еjJyT палладиевую проволоку. Покрытую ртутью никелевую проволоку и палладиевый электрод помещают в сосуд с раствором 0,5 MUiC + 0,2 М нее , соединяют йакоротко через миллиамперметр и . фиксируют измерение коррозионного тока во времени. На фиг. 2 (кривая 6) представлена зависимость тока от времени с момента замыкания при покрытой ртутью i (53%) поверхности. П р и м е р 3 . Никелевую пластину толщиной 0,3 мм и площадью. 1 см покрывают индием толщинкой 5 мкм из электролита содержащегоМс|250 2ОО г/л, 10 г/п,.о рН 2. Режим электролиза: плотность тока 0,2 А/дм, температура комнатная, время электроли- за 13 мин. Для образования термодиффузионного слоя, позволяющего получить устойчивое на воздухе и длительное смачивание ртутью, пластину с осажденным индием отжигают в атмосфере очищенного аргона при 4 ч. Отожёниная пластина покрывается полностью ртутью и хранится на воздухе 6О сут. После хранения полностью смоченную ртутью пластину и палладиевый электрод помещают в сосуд с раствором 0,5 + 0,2 М НСВ , замыкают накоротко через миллиамперметр и фшссирук1Т изменение тока во времени. На фиг. 2 (кривая 10) показана зависимость тока от времени с момента замьпсания для отоженного и полностью покрытого ртутью образца. При 1ОО%-ном покрытии подложки ртутью ток снижается почти мгновенно до малых величин „ (фиг. 2 кривые 9 и 10) - 20 мкА/см . Если поверхность подложки не покрыта ртутью или покрыта частично (53-96%, фиг. 2,кривые 6, 7 и 8), то снижение тока происходит значительно медленнее (5-11 мин). Таким образом, по временной зависимости величины тока можно судить о степени взаимодействия подложки с жидкометаллическим покрытием (ртутью). Предлагаемый способ позволяет оценить взаимодействие металлической подложки и ее жидкометаллического покрытия и качество (сплощность) покрытия в течение 2-3 мин. Критерием является величина тока. В таблице представлены величины коррозионного тока при различной степени покрытия подложки ртутью через 1, 2, 3 и 4 мин с момента замыкания цепи.

2020 12O 7O

Как следует из таблицы, качество покрытия подложки ртутью определяют по величине тока через 2-3 мин после за- мыкания. В случае больших величин тока (356О-38О мкА/см ) подложка покрыта ртутью не полностью, если же величина тока невелика {2О мкА/см ), то 1ОО% поверсности покрьгго жидким металлом,

Положительный эффект достигается за счет исключения из системы пары электродов из ртути и материала подложки и использования электродов из материала - подложки, покрытого ртутью (исследуемая деталь), и металла, более электроотрицательного, чем металл - подложка, замкнутых накоротко. Предлагаемый способ позволяет экспрессно сие- нить взаимопействие твертометаллической подложки и ее жидкометаллического покрытия. Величина тока непокрытого или частично покрытого образца превышает величину тока, полностью покрытого об- разда, в 19-128 раз, для известного способа превышение аналогичных величин равно всего 1,3 раза. Длительность ана

20

20

io

20

лиза сокрапиется до 2-3 мин вместо 1,5-2 ч по известному способу.

Формула изобретения

Способ определения параметров взаимо действия металлической подложки и ее жидкометаллического покрытия, заключающийся в нахождении временной зависимости силы тока между электродами, отл ича юшийс я тем, что, с целью повышения экспрессности, электроды замыкают накоротко, причем в качестве анода используют амальгамированный металл - подложку, а в качестве катода - платину, палладий или серебро. Источники инфор«1ации, принятые во внимание при экспертизе

1.Розенфельд И. Л., Жигалова И. А. Ускоренные методы коррозионных испытаний металлов. М., Металлургия, 1966, с. 153.:

2.Авторское свидетельство СССР № 687378, кл. Q О1 N 27/48, 1979 (прототип).

г 1

i-Z щкА

10