Способ определения водородопроницаемости материалов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ 1) Дополнительно вид 22) Заявлено 25.03,71 (21) 1637799)М,Кл, 501 8 5/О рисоединеннем заявкиГосударственный коцит Совета Министров ССС по делам изобретений и открытий(4 б) Дата опубликования описания 04.03.77 УДК39.2 17.082:620.65.29 (088.8) 2) Авторы изобретен абад-Захряпин, В. М, Шарапов и А. П, Заха(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНМАТЕ ОРОДОПРОНИЦАЕМОСТ ЛО Изобретение относится к физико-химическим способам исследования материалов и может быть использовано в химической промышленности при разработке материалов для водородных фильтров.Известен способ определения водородопр ницаемости, при котором в условиях низких температур с целью получения достаточных для измерения потоков производят ионизацию водорода электрическим разрядом 11 Однако при определении водородопроницаемости хрупких материалов, взятых в виде тонкост ных мембран для ускорения процесса измерения, происходит растрескивание мембран из-за наличия разности давлений водорода в обеих камерах. Уменьшение разности давлений приводит к увеличению времени измерения и снижению чувствительности и точности измерений.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ определения проницаемости водорода через изучаемый материал, например мембрану, разделяющую две камеры, включающий заполнение одной из камер водородом, ионизацию его электриводорода в эту ней постоянног м и по ддержан ческим разр камеру для давления 2 исполь- ределене позволяе т; точность ко этот спосоонкие мембран Одн 5 зоватьо- ния низкаЦелью изобретения является определениеводородопроницаемости тонких и хрупкихмембран, а также повышение точности опре 10 деления водородопроницаемости за счет проведения измерений при равных давлениях в ен- камерах.Поставленная цель достигается благодартому, что заполняют водородом вторую ка 15 меру до давления, равного давлению в первой камере, а уменьшение давления в ере с ионизированным водородом компенсируюза счет перетока его из второй камеры .При этом о величине проницаемости водороД20 через материал судят по величине перводорода из второй камеры в первую.Измерение этим способом позволяет избежать деформации изучаемого материалав процессе измерения, а также повысить25 точность определения водородопроницаемоскам етока О П И С А Н И Е пи Бэы 72ИЗОБРЕТЕН ИЯти за счет ликвидации потока водорода,обусловленного перепадом давления.П р и м е р. Определяли водородопроницаемость молибдена, взятого в виде трубыдиаметром 10 мм с толщиной стенки 0,5 мм. ЬОдин конец трубы заглушали. Внутреннююполость трубы трубопроводом герметичносоединяли с камерой, охватывающей трубу.В этой камере коаксиально с трубой устанавливали цилиндр, свернутый из молибденовой фольги толщиной 0,1 мм, который служил анодом. Поверхность трубы - катодалсоставляла 35 см , Пространство внутритрубы и над ней сначала вакуумировали до-4остаточного давления 10 - 10 торр, а Изатем заполняли водородом до давления 5 торр,В камере, охватывающей трубу, зажигалитлеющий электрический разряд с напряжением450 в и плотностью тока 5 ма/смд, чтоообеспечивало температуру трубы 200 С, Дляфрегистрации потока водорода из объема, охватываемого трубой, в разрядную камеруиспользовали поворотную слюдяную пластинку, По углу поворота ее судили о величинеперетока водорода. Отношение величины пе- фретока к площади поверхности трубки даетзначение проницаемости,Измерения в указанных условиях показали, что стационарный поток между объемамиустановипся через 300 сек после началарегистрации положения слюдяной пластины.Увеличение угла ее поворота было замечено через 200 сек после зажигания разряда.Отключение напряжения, подаваемого наэлектроды, приводит практически к мгновенному возвращению пластинки в исходное положение. Величина перетока, зарегистрированая через 300 сек после зажигания разря-ь зда, составила 2,8.10 см/сек, что послесопоставления ее с поверхностью трубыдает40-6 3 2величину проницаемости 8.10 см/см . сек,Значение проницаемости, полученное известным способом, т. е. по величине водородного пика масс-спектрометра, соединенного с внутренней полостью трубы, равно 1,25.д10 см/см, сек.Предложенный способ определения водородопроницаемости значительно упрощает процесс измерений, Способ можно реализовать с помощью устройства, которое будет производить длительные измерения без присутствия человека. По величинеономожетбыть не больше обычной радиолампы, Измерения могут выполняться автоматически,Ф о р мул а .и 3 о бр е т е н и яСпособ определения водородопроницаемости материалов по величине потока водорода,пропускаемого через изучаемый материал,представляющий собой мембрану, разделяющую две камеры, заключающийся в заполнении одной из камер водородом, ионизацииего электрическим разрядом и подаче водорода в эту камеру для поддержания постоянФства давления в ней, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что с целью определения водородопроницаемости тонких и хрупких мембран,а также повышения точности определения,заполняют водородом вторую камеру до давления, равного давлению в первой камере,а уменьшение давления в камере с ионизированным водородом компенсируют за счетперетока его из второй камеры, по величинекоторого судят о водородопроницаемости материала.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.1, Авт. свид кл. 1 01 К 13/00, 420890от 25,03.71 г,2 Р. Бэррер "Диффузия в твердых телахф,ИЛ, М 1948 г. (прототип), Составитель Л. ЖарковаРедактор М, Орловская Техред М. Левицкая Корректор В. ЗоринаЗаказ 5547/225 Тираж 1029 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г, Ужгооод, ул. Проектная, 4