Способ определения структурной характеристики пористых покрытий

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУКТУРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОРИСТЫХ ПОКРЫТИЙ, включающий погружение торца испытуемого образца с покрытием в жидкость, содержащую ацетон, и регистрацию высоты капиллярного поднятия жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения путем погрешности, обусловленной нечеткостью гранида раздела, в жидкость вводят добавку глицерина и метнлкарбитола в равных количе 1твах при следучрщем соотношении компонентов, мас.%: Глицерин и метилкарбитол в равных количествах1-4 Ацетон Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЮММЮЮ

РЕСПУБЛИК

O9l (11) 3159 С О! N 15 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :

-1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ н автоосномм свидатальстви (21) 3590251/24-25 (22) 16.02.83 (46) 23.12.84 . Бюл. !! 47 (72) Г.А.Протасов, Г.И.Муравьева, И.А.Немковский и В.И.Лопухин (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт автогенного машиностроения (53) 539.217.!(088.8). (56) 1.Àâòîðñêîå свидетельство СССР

М 180406, кл.G 01 N 15/08, 1965.

2. Патент США Ф 3384154, кл. 165"1, опублик. 1972 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУКТУРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОРИСТЫХ ПОИРЫТИЙ, включающий погружение торца испытуемого образца с покрытием в жидкость, содержащую ацетон, и регистрацию высоты капиллярного поднятия жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения путем погрешности, обусловленной нечеткостью границы раздела, в жидкость вводят добавку глицерина и метилкарбитола в равных количествах при следу1ощем соотношении компонентов, мас.Ж:

Глицерин и метилкарбитол в равных количествах 1-4

Ацетон Остальное е

1 11307

Изобретение относится к способам определения структурных характеристик (в частности, эквивалентного радиуса пор) пористых покрытий, например, наносимых методом газотермического напыления.

Известен способ получения структурных характеристик пористых материалов, включающий погружение нижнего основания цилиндрического или 10 призматического пористого образца в люминесцирующую хорошо смачивающую жидкость и регистрацию во времени фотометрическим устройством интенсивности свечения люминофора, достиг- 15 шего в результате капиллярного полня". тия верхнего основания образца (IJ .

Однако этот способ применим только для массивных образцов.

Наиболее близким к предлагаемому 20 является способ определения структурных характеристик пористых покрытий, включающий погружение торца испытуемого образца с покрытием в жид«ость, содержащую ацетон, и регист-,25 рацию высоты капиллярного поднятия жидкости (2$ .

Недостатком известного способа является низкая точность определения,,; ,обусловленная погрешностью, связан- ling ной с нечеткостью границы раздела.

Нечеткость границы можно объяснить тем, что одновременно с подъемом ацетона по капиллярам идет его. испарение с поверхности капиллярно- 35 металлиэационного (газотермического) покрытия. Так как поверхность капилярно-пористого металлизационного покрытия сильно развита и значительно превышает поверхность покрытия, полученного методом спекания, то скорость испарения ацетона с металлиэационного покрытия также значительно выше, чем со спеченного и в этих условиях может быть соизмерима со, скоростью капиллярного поднятия, вследствие чего граница раздела сухой и. смоченной поверхностей стано вится нечеткой.

Цель изобретения — повышение точ- % ности определения путем снижения погрешности, обусловленной нечеткостью границы раздела.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определе- 55 ния структурной характеристики пористых покрытий, включающему погружение торца испытуемого с покрытием в жид71 кость, содержащую ацетон, и регистрацию высоты капиллярного поднятия жидкости, в жидкость вводят добавку глицерина и метилкарбитола в равныхколичествах при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Глицерин и метилкарбитол в равных количествах 1-4

Ацетон Остальное

Введение добавки глицерина и метилкарбитола в указанном диапазоне концентраций образуют с ацетоном однородный раствор. Эти добавки имеют более низкую упругость паров и поэтому, в отличии от ацетона, практически не испаряются с поверхности капиллярно-пористого покрытия, давая тем самым четкую границу раздела между сухим и смоченным участками поверхности.

Необходимость добавления двух компонентов обуславливается требованием сохранения смачивающих свойств трехкомпонентной рабочей жидкости на уровне ацетона.

Интервал ингредиентов вещества выбран из следующих условий: при содержании глицерина и метилкарбитола в ацетоне менее 0,5Å каждого граница уровня капиллярного .поднятия выражена нечетко. При содержании указанных добавок более 2Х нарушается идентичность свойств рабочей жидкости с добавками и ацетона. Поверхностное натяжение(G) и плотность (p) такой жидкости имеют значения, отличные от таковых для ацетона и разные для каждой концентрации добавок свыше 2Х.

В результате изменения поверхностного натяжения и плотности меняется высота капиллярного поднятия жидкости, Изменение поверхностного натяжения и плотности не позволяет вести расчет эквивалентного радиуса пор,: с использованием справочных данных по константам для ацетона. Экспериментальное определение этих величин в каждом отдельном случае дает недостаточную точность определения эквивалентного радиуса пор.

Результаты опытов по определениь высоты капиллярного поднятия жидкости с различным содержанием добавок к ацетону сведены в таблицу.

Опыты проводились на трубках иэ нержавеющей стали диаметром 20 мм

170 .

Граница раздела выражена очень слабо

0,2 0,2

170

То же

Граница раздела выраже" на четко

2,5

180

190

То же

ВНИИА Заказ 9о02/31 Тираж 822 Подписное

Фидшал ШШ "Патеат" ° r,Óàãîðîä, уа.Проектная, 4

3 11 (,с алюминиевым покрытием, нанесенным способом газотермического напыления.

Пример, Определяют эквивалентный радиус пор алюминиевых, медных, стальных газотермических покрытий на теплообменных элементах в виде труб диаметром от 12 до 23 мм, длиной .400 мм.

Образец помещают в вертикальном положении на дно стеклянного цилиндра высотой 400 мм, в который предва-. рительно заливают рабочую жидкость в таком количестве, чтобы уровень жидкости был расположен на высоте не более 5Х высоты цилиндра.

Рабочую жидкость готовят следующим образом.

Сначапа смешивают 1 r (0,79 мп) глицерина с 1 г (0,965 мл) метилкар= битола до получения однородной про зранной жидкости, к которой добав ляют прн тщательном перемешивании

124 мп (98г) ацетона. Полученная

30771 . а жидкость содержит g ìàñ.7. глицерина и 1 мас.7 метилкарбитола. Образец выдерживают в жидкости в течение суток, после чего визуальногнзмеряют высоту капиллярного поднятия жидкости по видимому цветовому переходу сухого и смоченного участков поверхности образца и определяют эквивалентный радиус пор(гqt,s) из соотно10 шения

2d 3KB. (gh гдето — высота капиллярного подня15 тия жидкости; " поверхностное натяжение и плотность жидкости соответст" венно;

g " "ускорение свободного падения.

Введение в ацетон глицерина и ме тилкарбитола позволяет получить четкую границу раздела участков поверх ности частичйо погруженного в жидкость пористого образца °

Высота капиллярного поднятия равна таковой для чистого ацетона

Высота капиллярного поднятия для данного раство ра отличается от.высоты, капиллярного поднятия для чистого ацетона