ПОИСК Статьи Чертежи 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