Способ контроля пористости покрытий на металлической основе — SU 1728769 (original) (raw)
(57) Использование: электр контроль качества изделий, С бретения: металлическая осно стороне которой нанесено исс крытие, должна иметь больши ент диффузии водорода, чем у покрытие наносят слой протон ника и пленку электропроводя ва, представляющего .собо сравнения, Диффундирующий и покрытие водород внедряе протонного проводника, о изменение химического по ЭДС определяемой разность лов между покрытием и алек нения. 4 ил.(71) Институт проблем машиноведения АНУССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 655938, кл. 6 01 й 15/08, 1975.Авторское свидетельство СССРМ 859878, кл. 6 01 К 15/08, 1979,(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПОРИСТОСТИПОКРЫТИЙ НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ОСНОВЕ Изобретение относитс электрохимического контро делий и может быть испол ьзова микропористости покрытий на основе. Известен способ контро помощью электронной микр Однако электронная ми возможность контролироват хностный слой покрытия и н личить поверхностные дефекк способам я качества изно для контроля металлической рода большии, чем нанесенное на эту осву покрытие,Недостатком известного способа является невозможность контроля ряда покрытий, получаемых плазменным напылением или термическим испарением в вакууме, так как они подвергаются воздействию электролита гидратирование, осаждение щелочного металла, химическая реакция), что приводит к ухудшению физико-химических свойств этих покрытий.Цель изобретения - расширение диапазона исследуемых материалов покрытий,Указанная цель достигается тем, что согласно способу контроля пористости покрытий на металлической основе используют два электрода, одним из которых является металлическая основа, имеющая коэффициент диффузии водорода больший, чем нанесенное на основу покрытие, на которую воздействуют газообразным водородом, и до но ти ля пористос с оскопии.кроскопия дает . ь только повер- . е позволяет отты от сквозных Наиболее близким к предлагаемому является способ контроля качества покрытия на металлической основе, заключающийсяв приведении в контакт контролируемого покрытия с электролитом и измерении разности потенциалов на электродах, В качестве одного электрода берут металлическую основу, имеющую коэффициент диффузии воГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР охимический ущность изова, на одной ледуемое пой коэффиципокрытия. На ного провод- щего вещестй электрод через основу тся в пленку буславливая тенциала ию потенциатродом сравизмеряют разность потенциалов на электродах, а на контролируемое покрытие наносят последовательно пленку протонного проводника и пленку электропроводящего вещества, которая служит вторым электродом,Берут металлическую основу, на одной стороне которой нанесено исследуемое покрытие. Основа должна иметь коэффициент диффузии водорода больший, чем покрытие. На покрытие наносят слой протоннОго проводника и пленку электропроводящего вещества, представляющего собой электрод сравнения. Диффундирующий через основу и покрытие водород внедряется в пленку протонного проводника, обусловливая изменение химического потенциала и ЭДС определяемой разностью потенциалов между покрытием и электродом сравнения,Способ позволяет осуществлять контроль пористости покрытий, полученных плазменным напылением или термическим испарением в вакууме, а также покрь 1 тий, реагирующих с агрессивными средами,На фиг.1 показана схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 - узелна фиг.1; на фиг.З и 4 - кривые, полученные при проверке пористости покрытия.Устройство состоит из герметичной камеры 1 (нержавеющая сталь), соединенной с источником 2 газообразного водорода. В ячейке на изолирующей втулке 3 (фторопласт) находится металлическая основа 4 с нанесенными исследуемым покрытием 5 и электродом 6 сравнения из протонного вещества (для подвода внешнего контакта напыляют проводящий слой 7). Разность потенциалов измеряют датчиком 8.П р и м е р 1. Проводят контроль пористости покрытия 1 ИОз толщиной 0,15 и 1 мкм, нанесенного на основу из палладия (толщиной 200 мкм). В качестве электрода сравнения используют последовательно нанесенные пленки гидрата сурьмяной кислоты БЬО(ОН)х п 1 Н 20 (100 мкм) и Р 1 (0,005 мкм). Пленку ЯЬО(ОН)х пН 20 наносят осаждением из раствора, а Рт - термическим напылением в вакууме, На фиг.З представлена кинетика изменения потенциала электрода сравнения относительно потенциала основы в отсутствие покрытия (кривая 1) и при наличии покрытия ЯОз толщиной 0,15 мкм (кривая 2) и толщиной 1 мкм (кривая 3). Из графика видно, что кривая 2 для некачественного покрытия 0,15 мкм с большой пористостью практически совпадает с кривой 1 для основы без покрытия, При этом время прохождения водорода составляет 19,5 с, а. изменение потенциала 530 мВ. При более 5 качественном покрытии толщиной 1 мкм повышается время прохождения водорода до 33,1 с и снижается изменение потенциала до 190 мВ.П р и м е р 2. Металлическую основу, 10 представляющую собой пластину интерметаллида РеТ (500 мкм); покрывают с одной стороны пленкой Рб (0,005 мкм) для повышения восприимчивости основы к газообразному водороду, а с другой стороны 15 наносит термическим испарением пленкуСг (1 и 10 мкм), пористость которой подлежит контролю. На поверхность хромового покрытия последовательно наносят пленки Рб (0,002 мкм), ЯЬО(ОН)х п 1 Н 20 (100 мкм) и 20 Рт (0,005 мкм), служащие электродом сравнения. На фиг.4 приведены зависимости Е(т) для гетеропереходов ЕеТ ЯЬО(ОН)хпз Н 20 Рт (без покрытия кривая 1) и РеТСг Рб АДЬО(ОН)х вН 20 1 Рс покрытием Сг 1 25 и 10 мкм - соответственно кривые 2 и 3).Наличие слоя Рб (0,002 мкм) на поверхности контролируемого покрытия необходимо для протонизации проникшего сквозь поры покрытия водорода, что обеспечивает нор мальную работоспособность твердогоионного электролита ЯЬО(ОН)х в Н 20, Кривые 1 для случая;бтсутствия покрытия и кривая 2 для крупнопористого покрытия Сг (1 мкм) практически совпадают, Наличие по крытия Сг (10 мкм) приводит к увеличениювремени диффузии водорода от 27 (без покрытия) до 4 0,2 с, а также к снижению изменения потенциала от 320 до 90 мВ.40 Формула изобретенияСпособ контроля пористости покрытийна металлической основе, включающий воздействие водородом на основу и измерение 45 разности потенциалов между двумя электродами, одним из которых является металлическая основа, имеющая коэффициент диффузии водорода больший, чем нанесенное на эту основу покрытие, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширениядиапазона исследуемых материалов покрытий, на контролируемое покрытие перед воздействием водородом наносят последовательно пленку протонного проводника и 55 пленку электропроводящего вещества, которая служит вторым электродом.1728769 Ю Ю 30 4 О УО Ю Л 1 Ю Я 7 Ю оставитель Л,Ничипоренхред М.Моргентал Редактор В Петраш Те Корректор Т,Мал роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 каз 1404 Тираж ВНИИПИ Государственного комитет 113035. Москва, Подписное по изобретениям и открытиям при ГКН 35, Раушская наб., 4/5