ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАЩИТНЫХ СРЕДСТВ Металлические покрытия из "Ускоренные методы коррозионных испытаний металлов" Электрические свойства защитных пленок, такие как электросопротивление, емкость, потенциал пробивания, представляют определенный интерес для исследователей коррозии, и их измерение находит все большее применение в практике для оценки защищенных свойств пленок. [c.158] Измерение импеданса R и С. А. Н. Фрумкин с сотрудниками применили метод измерения емкости электрода для исследования электрохимических процессов, протекающих на металлах. Принцип этого метода заключается в том, что поверхности металла и электролиту, в который он погружен, сообщаются некоторые малые количества электричества прямого и обратного направления и измеряется изменение потенциала электрода. В дальнейшем этот метод получил развитие в работах М. А. Ворсиной и А. Н. Фрумкина, М. П. Борисовой, Б. В. Эршлера, Б. Н. Кабанова и других [41—43]. Наряду с емкостью при изучении сильноокисляющихся металлов стали измерять омическую составляющую. Г. В. Акимов, Г. Б. Кларк и Н. И. Исаев [44] применили метод совместного измерения емкости и сопротивления для изучения электрохимического поведения алюминия, покрытого защитными окисными слоями, и установили, что между характером изменения этих величин во времени и коррозионной стойкостью материала существует соответствие. [c.158] Электрические методы исследования коррозионных процессов начинают применять все шире, особенно в связи с развитием исследований в области защитных полимерных покрытий. [c.158] На поверхности металлов, покрытых защитными пленками, имеются участки, полностью покрытые пленкой (электрохимически инертные, практически не пропускающие электронов), и участки, покрытые пленкой малой толщины, способной пропускать электроны. Последние участки могут выполнять роль катодов, а поры в тонкой пленке играют роль анодов. Как мы указывали выше, судить о коррозионном поведении металла можно по поляризационным кривым, но при этом фактор омического сопротивления непосредственно учесть нельзя. Поэтому в тех случаях, когда на поверхности металлов есть защитные пленки, окисные или лакокрасочные, их защитная способность в значительной степени может быть охарактеризована их сопротивлением. Для измерения сопротивления пленок применяют различные методы. [c.158] Граница раздела электрод — электролит обладает определенной величиной импеданса. Емкость и сопротивление такой системы будут изменяться по мере проникновения электролита в поры и разрушения самой пленки. Метод измерения сопротивления и емкости защитных пленок применяется для изучения влияния различных свойств пленки на ее защитную способность. Применяя этот метод, через исследуемую ячейку пропускают переменный ток. [c.159] Кларк и М. И. Михайловская [45] показали принципиальную возможность применения емкостного метода для изучения защитных свойств битумных покрытий. Метод определения сопротивления и емкости для изучения свойств лакокрасочных покрытий применяли различные авторы [46—48]. [c.159] Сопротивление и емкость защитных пленок измеряют с помощью обычной мостовой схемы (рис. 99). Плечи моста образуются сопротивлениями R и R2, переменным сопротивлением Ri и переменной емкостью Сз последнее плечо — емкостью и омическим сопротивлением исследуемого образца. В качестве сопротивлений Ri, R2 и Rs используются безреактивные магазины сопротивлений типа Р-58 с пределами измерений 0,1 — 111111 ом или типа Р-517 с пределами измерений 0,1 —10000 ом. [c.159] Переменная емкость измеряется параллельно соединенными магазинами емкости один из них типа Р-513 с пределами измерений 0,0001—10 мкф, другой в зависимости от ожидаемой емкости 10—100 мкф. Сопротивление и емкость на установке, приведенной на рис. 99, измеряются на переменном токе источником его могут быть генераторы звуковой частоты типа ЗГ-3, ЗГ-10, ЗГ-11, дающие синусоидальные колебания в интервале частот 20—20000 гц и выше (ЗГ-11). В качестве нулевого прибора может служить телефон или, еще лучше, катодный осциллограф типа ЭО-7, ЭО-4. Для увеличения точности измерения перед осциллографом ставится низкочастотный усилитель с коэффициентом усиления от 10 до 100. Конденсатор, включенный последовательно с генератором, обеспечивает стабильность работы установки емкость конденсатора 10 мкф. [c.159] При измерении импеданса электрохимической ячейки немалую роль играют частота переменного тока и порядок включения в плечо моста переменных емкости и сопротивления. [c.160] Во всех случаях наложения переменного тока на электрохимическую ячейку его напряжение должно быть возможно меньшим (10—50 мв) во избежание поляризации исследуемого электрода. [c.161] Используя зависимость сопротивления и емкости полимерного покрытия от времени при погру жении окрашенного материала в электролит, можно судить о защитной способности покрытия в этих условиях. Как видно из кривых, полученных при наложении переменного тока (рис. 101), резкое изменение сопротивления и емкости покрытия наступает по истечении 9—12 суток. Оно соответствует моменту интенсивного разрушения покрытия и появлению сплошных разрушений пленки и, следовательно, может характеризовать устойчивость покрытия. Однако такая зависимость наблюдается не для всех видов покрытий. [c.161] Измерения, проведенные с помощью двух указанных схем, не отличаются высокой точностью, однако применение их при ускоренных испытаниях вполне оправдано. Измерения должны производиться при постоянных значениях напряжения и и тока I. [c.162] В качестве измерительного прибора в этом случае можно применять любой прибор, сопротивление которого мало по сравнению с измеряемым сопротивлением. При измерении гальванометром сопротивление рассчитывают по уравнению (90), в котором отношение токов заменяется- отношением показаний гальванометра. При проведении измерений необходимо следить, чтобы напряжение было постоянным. [c.163] Метод сравнения хотя и точен, но требует применения катодных вольтметров с очень большим входным сопротивлением. [c.163] Кроме того, измерение сопротивлений при наложении постоянного тока всегда приводит к значительной поляризации электродов, а следовательно, и к искажению измеряемых величин. Долю же поляризационного сопротивления в общем сопротивлении при таких измерениях определить невозможно. Поэтому применение методов с наложением постоянного тока целесообразно лишь для приблизительной оценки защитных свойств пленок. [c.163] Из полученных данных рассчитывают величины омического и поляризационного сопротивлений пленок. Накладывая различные плотности тока анодного и катодного направления, можно получить соотношение поляризационного и омического сопротивлений в любых условиях, которые возможны при эксплуатации изделия. [c.164] Определение пробивного напряжения. В электротехнике для определения изоляционных свойств различных материалов применяют метод так называемого пробивного напряжения. В коррозионной практике этот метод, заключающийся в измерении величины напряжения, которое необходимо приложить, чтобы наступил пробой пленки, используют при исследовании естественных и искусственно получаемых окисных пленок. [c.164] Определение толщины и сплошности изолирующих покрытий. К числу электрических методов определения защитных свойств, например лакокрасочных покрытий, могут быть отнесены и методы измерения их толщины с помощью приборов, действие которых основано на изменении силы притяжения магнита к ферромагнитной подложке в зависимости от толщины магнитной пленки. Такой прибор ИТП-1 выпускает в настоящее время Хотьковский завод экспериментальной окрасочной технологии и аппаратуры. Измеритель ИТП-1 имеет форму карандаша и представляет собой пружинный динамометр, снабженный магнитом, шкалой и номограммой (индивидуальной для каждого прибора). [c.165] Если площадь вспомогательного электрода постоянна, то емкость зависит только от толщины слоя диэлектрика. [c.166] Разрабатывая этот метод, авторы использовали специальный датчик, заменяющий вторую обкладку конденсатора. [c.166] Вернуться к основной статье