Устройство контроля защитных свойств полимерных покрытий

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля защитных свойств полимерных покрытий, в частности проницаемости компонентов агрессивной среды. Целью изобретения является повышение точности и достоверности. Указанная цель достигается тем, что исследуемое покрытие наносят на перфорированную пластину, в которой закреплены ионселективные электроды . Пластина помещается в электрохимическую ячейку так, что исследуемое покрытие касается электролита. В электролит помещен электрод сравнения. Проницаемость полимерных покрытий контролируют по изменению потенциала ионселективных электродов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>з G 01 N 27/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4723087/25 (22) 24,07.89 (46) 23.03.92. Бюл. М 11 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) H.Ä,Ñàõíåíêo, Т.П.Ярошок, M.В.Ведь, А.П.Поспелов и Е.В.Богоявленская (53) 543.257.1(088.8) (56) Розенфельд И.Л. и др. Защита металлов от коррозии и лакокрасочными материалами. — M,: Химия, 1987, с. 223, Riner G.G. 0gr coat, 1984, hL 6, р. 304324. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЗАЩИТНЫХ

СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть исИзобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля защитных свойств неметаллических покрытий, в частности их проницаемости для компонентов агрессивной среды.

Известно устройство, применяемое для контроля защитных свойств по ионной проницаемости свободных полимерных пленок, представляющее собой двукамерную ячейку, в которой полимерная пленка служит мембраной. В одно отделение ячейки заливают раствор, содержащий агрессивные ионы, а в другое — дистиллированную воду.

Периодически из отделения ячейки, заполненного дистиллированной водой, отбирают пробы и проводят химический анализ.!Ы,, 1721496 А1 пользована для контроля защитных свойств полимерных покрытий, в частности проницаемости компонентов агрессивной среды.

Целью. изобретения является повышение точности и достоверности. Указанная цель достигается тем, что исследуемое покрытие наносят на перфорированную пластину, в которой закреплены ионселективные электроды. Пластина помещается в электрохимическую ячейку так, что исследуемое покрытие касается электролита. В электролит помещен электрод сравнения. Проницаемость полимерных покрытий контролируют по изменению потенциала ионселективных электродов. 2 ил. содержания в ней агрессивных ионов. О защитных свойствах покрытий судят по значениям параметров массопереноса. Такое устройство не позволяет осуществлять непрерывный контроль из-за периодичности отбора проб электролита. Кроме того, использование в устройстве свободных полимерных пленок, проницаемость которых существенно отличается от проницаемости нанесенных на металл покрытий того же типа, снижает достоверность результатов.

Таким образом, устройство не позволяет проводить контроль защитных свойств покрытий в условиях, близких к эксплуатационным.

Наиболее близким к изобретению является устройство, представляющее собой

1721496

55 перфорированную металлическую пластинку, на рабочую поверхность которой нанесено полимерное покрытие, В местах перфорации расположены устройства для отбора проб электролита. Контроль защитных свойств покрытий с использованием известного устройства проводят следующим образом, Покрытие приводят в контакт с агрессивной средой. В местах перфорации отбирают микропробы электролита, проникающего к межфазной границе, Проводят химический анализ содержания ионов агрессивной среды, например хлорид-ионов, и измеряют рН пробы для контроля кислотности среды; изменяющейся вследствие протекания коррозионного процесса. О защитной способности покрытий судят по величине и характеру изменения концентрации агрессивных ионов на межфазной границе.

Такое устройство не позволяет получать достоверные результаты, так как отбор проб с границы раздела приводит к изменению условий переноса в покрытии (т.е. отклонению режимов потоков от реализуемых в услс виях эксплуатации) и стимулирует поступление к межфазной границе электролита из объема агрессивной среды, Данное устройство не позволяет также проводить непрерывный контроль содержания анализируемых ионов и рН среды вследствие дискретного характера операции отбора проб. Кроме того, точность результатов, получаемых с использованием устройств, в значительной степени зависит от погрешности микроанализа и объема пробы.

Целью изобретения является обеспечение непрерывности,. повышение точности засчет уменьшения зоны погрешности контроля и достоверности за счет уменьшения неконтролируемых воздействий на границу металл-покрытие.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем перфорированную металлическую пластину, на рабочую поверхность которой нанесено полимерное покрытие, на межфазной границе в местах перфорации размещены чувствительные к различным компонентам агрессивной среды электроды и зафиксированы так, что отсутствует электрический контакт между электродами и металлической пластиной, а рабочие поверхности электродов и пластины находятся в одной плоскости, причем электродом для измерения рН среды является оксид вентильного металла.

Перфорация выполнена в виде регулярной сетки и суммарная ее площадь не

50 превышает 5 рабочей поверхности пластины.

На фиг.1 показана конструкция устройства; на фиг.2 — конструкция перфорированной пластины.

Устройство содержит (фиг.1) перфорированную пластину 1 с ионселективными электродами, являющиеся стенкой электрохимической ячейки 2, заполненный электролитом 3, в который опущен электрод 4 сравнения, причем электрод сравнения и ионселективные электроды подключены к измерительному блоку 5. Перфорированная пластина 1 покрыта анализируемым покрытием 6, а в местах перфорации к поверхности раздела пластина — покрытие прижата ионселективные электроды 7, изолированные от пластины диэлектриком 8.

Перфорированную пластину .готовят к работе следующим образом, На металлическую пластину 1 наносят перфорацию в виде регулярной сетки так, что общая площадь перфорации составляет не более 5оь рабочей поверхности пластины. Ионочувствительные электроды 7 размещают в местах перфорации и закрепляют с помощью диэлектрика 8 так, что рабочие поверхности электродов 4 и металлической пластины находятся в одной плоскости. На рабочую поверхность устройства наносят полимерное покрытие 6.

Пример. Перфорированную пластину

1 закрепляют в ячейку 2. Покрытие приводят в контакт с 0,5 M раствором 3 хлорида натрия. Помещают в ячейку электрод 4 сравнения. С помощью многоканальной информационной измерительной системь1 5 непрерывно регистрируют потенциалы хлорсеребряных, чувствительных к хлорид-ионам, и оксиднониобиевых, чувствительных к ОН ионам, электродов.

По величинам регистрируемых потенциалов судят о количестве СГионов и рН среды на межфазной границе, которые служат характеристикой защитных свойств покрытий.

Результаты, полученные с использованием известного устройства-показывают, что применение предлагаемого устройства позволяет осуществлять непрерывный контроль и снизить погрешность измерений в

5— - 10 раз, а также автоматизировать операцию контроля, Формула изобретения

Устройство контроля защитных свойств полимерных покрытий, содержащее перфорированную металлическую пластину, на одну из сторон которой нанесено исследуе1721496 мое покрытие, расположенную так, что полимерное покрытие приведено в контакт с жидким электролитом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности достоверности, пластина выполняет функцию стенки электролитической ячейки, заполненной электролитом, в которой размещен электрод сравнения, причем площадь перфорации составляет не более 5 от общей . площади пластины, а в местах перфорации вплотную к исследуемому покрытию прижа5 ты ионселективные электроды различных типов, электрически изолированные от пластины,