Способ определения адгезии полимерного покрытия к металлу

 

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 (C<SB POS="POST">1</SB>C<SB POS="POST">2</SB> - C<SB POS="POST">1</SB>)/εε<SB POS="POST">0</SB>(2C<SB POS="POST">1</SB> - C<SB POS="POST">2</SB>), где C<SB POS="POST">1</SB>

C<SB POS="POST">2</SB> - значение емкости на соответствующих стационарных участках хронограммы

H - средняя толщина слоя раствора электролита

ε - диэлектрическая проницаемость раствора электролита

ε<SB POS="POST">0</SB> - электрическая постоянная, которая определяет эксплуатационные характеристики покрытия, а испытуемое соединение не разрушается и пригодно для дальнейшей эксплуатации. 2 табл., 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 С О1 М 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4450563/25-28 (22) 28.06.88 (46) 23.03.90. Бюл. 11» 11 (71) Харьковский политехнический институт им.,В. И. Ленина (72) Н. Д. Сахненко, М. В. Ведь и Б. И. Байрачный (53) 620. 179. 4 (038. 8) (56) Int. Congr. Met. Corros, Toronto, 1984, 3-7 June, Proc, V. 3, р. 74 — 84.

Чеботаревский В. В. Кондрашов Э.К.

Технология лакокрасочных покрытий в машиностроении. — M. Машиностроение, 1978, с. 256 — 257. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДГЕЭИИ ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ К МЕТАЛЛУ, (57) Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для определения адгезии полимерных покрытий к металлам и позволяет обеспечить возможность использования способа на готовых изделиях без их разрущения.

Испытуемое соединение размещают в раИзобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения адгезии полимерных покрытий к металлам.

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

На фиг. 1 показана хронограмма изменения емкости основы испытуемого

° створе 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 = Ь(С С вЂ” С ) /CC.(2 С, — С ), где С(, С вЂ” значение емкости на соответствующих стационарнь»х участках хронограммьц h — средняя толщина слоя раствора электролита; C — диэлектрическая проницаемость раствора элект-. ролита; Я вЂ” электрическая постоянная которая определяет эксплуатационные характеристики покрытия, а испытуемое соединение не разрушается и пригодно для дальнейшей эксплуатации. 2 ил., 2 табл. 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. Из раствора электролита удаляют деполя— ризатор — кислород и пропускают через основу электрический ток. Предвари1552078

С C> о

< С<+ Сн р

45 (2) EC S

С н о где

S тельное удаление деполяризатора — ки-слорода из раствора электролита позволяет элиминировать активный электрохимический процесс на поверхности

5 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- 20 крытие в местах локального отсутствия ! адгезионных связей полимера с металлом. Второй стационарный участок (ХТ) хронограммы емкости (фиг. 1) соответ ствует заполнению указанных пустот" 25 электролитом. В этих условиях емкость электрода может быть представлена в виде совокупности емкостей электрических конденсаторов, причем С н Π— емкость конденсатора, в котором диэлек- 30 триком является вода; а. С< — емкость конденсатора, в котором диэлектриком служит насыщенный электролитом полимер. Электрическая цепь, включающая последовательно соединенные конденсаторы С « р и С<, характеризует участки

35 р локального нарушения адгезионной связи полимера с металлом, а включенная параллельно им емкость С „ реализуется на участках с адгезионной связью, Об40 щая емкость С описывается уравнением

С учетом того, что величина С Н о может быть рассчитана из выражения диэлек трич еская проницаемость раствора электролита; электрическая постоянная.;

55 средняя толщина слоя раствора электролита; площадь, где отсутствует в соединии адгезия, получают соотношение для определения площади S, где отсутствует в соединении адгезия:

S = h(C,С вЂ” С, )/ЕЕ,(2 С „- С ), (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 но стандартной технологии помещают в герметичную ячейку, соединенную с герметичным сосудом, заполненным 37.-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 С< и С используют для расчета величины S no уравнению (3), получая S = 0,7 1О 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, П<1 167 . 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— сенного на нее полимерного покрытия, размещают в растворе электролита, пропускают через основу электрический ток и измеряют ее диэлектрический параметр, по которому судят об адгезии, 1552078 где C„, Ñ, Таблица 1

Параметры

Показатели дла типа покрытия

L ЭФ-1219 ПФ-167 ЭФ-065 ПФ-167 ФЛ-03к ПФ-118 1Б-ЭП-0126 811-02 ХС-413

Г (В-ПЭ-4»

ХВ-4143

ВЛ-02 ХС-720

ХС-527

Емкость оснозы с полимерным покрытпеч, насыщенньм электролитом, С,, пФ

1090

1350

990

10l 0

960

Измеряемая емкость осноиы

С,, пФ

1600

1 900

) 560

1 200

1490

1200

Толщина слоя золы на участках с иеадгезии, h 10 м

2 - 5

2,5

2- 5

2- 5

1,3 — 3,2

2-5

2- 5

5,4 - 13,6 1,8 — 4,5 с

Площадь неадгезии, $ 10, и

2,6» 6,5

3,8 — 9,5 0,7 — 1,8

0,38 - 0,95 0,07 — 0,18

Относительная площадь неадгез п(8, 2

0,26 — 0,65

0,13 - 0,32

0,54 — 1,36 0,18 " 0,45

0,00056

Величина О, опрелелеинля по известному способу, 0,00045

0,00047

0,00035

0,00059

0,00055

Таблица 2

, Время испытания элекС, пФ

С,, пФ тродов в аэрированном

37.-ном растворе NaC1, сут

I 580

1710

0,08 — 0,19

1,25 — 3,12

2,07 — 5,18

2,60 — 6,54

3,17 — 7,93

5,32 — 13,3

l0

200

1 040

1 040 отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности ис- пользования способа на готовых изделиях без их разрушения, перед пропу5 сканием электрического тока из раст dopa электролита удаляют кислород, а в качестве диэлектрического параметра измеряют емкость основы и по ее хронограмме определяют площадь S, где 10 .отсутствует в соединении адгезия, из соотношения

S = I3(CgC< — Ст) о(2 С g С 2) i значения емкости на соот— ветствующих стационарных участках хронограммы1 средняя толщина слоя раствора электролита; диэлектрическая проницаемость раствора электролита; электрическая постоянная.

0, 00038

О, 00043

0,00049

0,00052

0,00054

0,00061

1 >52078

t, сую

Составитель В. Свиридов

Редактор И. Дербак Техред Л. Сердюкова Корректор Т. Палий

Закаэ 326

Тираж 487 Подписное

1НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., n. 4/5 роиэводственно-издательский комбинат !!атент", г.ужгород, ул. Гагарина,101