Способ исследования диффузии одного вещества в другом

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЕНИЯ" У ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБ М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 572681,кл. 6 01 )ч 13/00, 1975.,2. Авторское свидетельство СССР 9 766251, кл. 6 01 М 13/00, 1978. прототип )(54) (57 ) СПО(ОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИФФУЗИИ ОДНОГО ВЕЩЕСТВА В ДРУГОМ, нане- сенном на поверхность электроме,.80.1060 35901 М 13/00) Й 01 В 9/02 ханического преобразователя, включающий возбуждение преобразователя, получение голографических интерферограмм поверхности исследуемого вещества до и после взаимодействия с диффундирующим веществом и опре. деление границ его проникновения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения способа, интерферограммы получают по методу двойной экспозиции а возбуждение преобразователя производят постоянным по знаку и величине электрическим напряжением во время одной из экспозиций.30 Изобретение относится к исследованиям физико-химических процессов, н частности К методам изучения диффузии одного вещества н другом, и может быть использовано при определении влагопроницаемости полимерных материалов, использующихся для герметизации электромеханических, в частности, электроакустических преобразователей.Известен способ определения .коэффициента диффузии жидкости в полимерный материал, согласно которому одну из поверхностей образца приводят в соприкосновение с жидкостью, тем самым созданая разность кон центрации жидкости по обе стороны образца измеряют зависимость нысоты прогиба образца от времени, по которой определяют искомые параметры 1.20Однако этот известный способ является достаточно сложным и не обеспечивает необходимой точности.Наиболее близким к предлагаемому является способ исследования диффузии одного вещества в другом, нанесенном на поверхность электромеханического преобразователя, включающий возбуждение преобразователя получение голографических интерферо грамм поверхности исследуемого вещества до и после взаимодействия с диффундирующим веществом и определение границ его проникновения. При. этом последовательно наносят на поверхность электроакустического пре" З 5 образоВателя вещество, диффузию в которое, определяют, и другое вещество (например, воду ) диффундирующее в первое) затем производят гологра. Фическую запись, поверхности преоб" 40 разователя по методу временного усреднечия до и по"ле нанесения диффундирующего вещества, возбуждая (нагружая ) его при этом переменным электрическим напряжением на резонансной 45 частоте. Далее восстанавливают изоб" ражение с записанйых интерферограмм и по изменению хода интерференционных полос, зафиксированных до и после диффузии, определяют место и границы,проникновения диффундирующего вещества 2) .Однако известный способ имеет ряд недостатков. Один из них заключается в том, что при исследовании диффузии через герметиэирующее 55 покрытие преобразователей, резонансная частота которых лежит в ультразвуковом диапазоне, на интерферограмме появляются паразитные полосы, обусловленные нагревом преобразо вателя и затрудняющие расшифровку и определение области диффузии. Голо. графирование электроакустических преобразователей по методу временного усреднения предполагает исполь зование времени экспозиции фотопластинки но много больше периода собст. венных колебаний возбуждаемого преобразователя. Для ультразвукового диапазона частот это соотношение составляет 10 и более, т.е. за время экспозиции происходит 10 циклов работы преобразователя, что вызывает его разогрев. В результате к деформациям, определяемым диффузией вещества через покрытие, добавляются деформации, определяемые неравномерным тепловым разогревом преобразователя, что и приводит к искажению хода интерференционных полос, обусловленных диффузией.Таким образом, для определенного класса пьезоэлектрических преобразователей, а именно с резонансной частотой в ультразвуковом диапазо" не, достаточно точное определение области диффузии воды. через герметизирующее покрытие затруднено. Кроме того, учитывая, что для определенных диапазонов частот применя" ются свои соответствующие полимерные покрытия, номенклатура исследуемых на диффузию материалов будет с точ-ки зрения требуемой точности установления границ диффузии сужена. В результате известный способ позволяет точйо установить границы диффузии для сравнительно небольшого класса полимерных покрытий.Другим недостатком известного способа является его сравнительная сложность..Она заключается в том, что для проведения исследования диффузии через герметизирующую оболочку необходимо определять резонансную частоту преобразователя, а затем настраивать на нее схему возбуждения.Цель изобретения - повышение точности и упрощение способа.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу исследования диффузии одного веществ в другом, нанесенном на поверхность электромеханического преобразователя, включающему возбуждение преобразователя, получение голографических интерферограмм поверхности исследуемого вещества до и после взаимодействия с диффундирующим веществом и определение границ его проникновения интерферограммы получают по методу двойной экспозиции, а возбуждение преобразователя йроизводят постоянным по знаку и величине электрическим напряженйем во время одной из экспозиций.В этом случае за время двух экспозиций преобразователь совершает всего лишь один цикл работы: во время одной из экспозиций на преобразователь подают постоянное злекЗаказ 10029/44 Тираж 873 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. ужгород, улПроектная, 4 трическое напряжение положительной или отрицательной полярности ), а.на время другой это напряжение снимают. В результате не происхо-. дит разогрева преобразователя и интерферограммасодержит лишь информацию о деформации поверхности. преобразователя под действием приложенного электрического напряже-ния. Подобным образом получают две интерферограммы поверхности преоб" разователя, записанные по методу двойной экспозиции каждая; одну - до нанесения диффундирующего вещества, другую - после испытания на диффузию полимерного покрытия.ВозможнОсть выявления области диффузии определяется тем, что при нагружении пьезокерамического преобразователя постоянным электрическим напряжением деформация участков поверхности, где имела место диффузия через покрытие, будет отличаться от участков, где ее не было. Это проявится в изменении. интерференционной картины над эти. ми участками. После восстановления изображения с интерферограмм, записанных до и после диффузии, .при сравнении их по искажению хода интерфереыционных полос делают вывод о наличии диффузии н о ее грани- цахеДругим достоинством способа является его простота, так как при проведении .исследований отпадает необходимость в настройке.пьезокерамического преобразователя на резонансную частоту, что является весьма трудаемкой операцией решаемой задачи. Предлагаемый способ позволяет расширить номенклатуру исследуемых на диффузию покрытий, за счет того, что устраняются искажения на интерферограммах, оп" ределяемые разогревом электромеханического преобразователя привозбуждении его на частотах ультразвукового диапазона,П р и м е р. Исследований влагопроницаемости защитного покрытияиз порошковой композиции маркиУАК, напыленной на поверхность пьезокерамического преобразователя, Способ включает следующие операции.10 1. Проводят голографическую запись поверхности преобразователя сисследуемым на диффузию покрытиемпо методу двойной экспозиции. Воремя первой экспозии преобразова тель возбуждают постоянным напряжением 1 150 В, на время второй экспозиции напряжение снимают.2. Производят фотохимическую обработку полученной интерферограммывремя проявления в проявителеД5 мин, Фиксирование а. кисломФиксаже 10 мин, промывка.3. Погружают испытуемый преобразователь в воду под давлениемб.0;10 Па на 48 ч.4. После воздействия влаги назащитное покрытие, повторно по методу двух экспозиций в схеме голографирования получают интерферограмму поверхности с использованием З 0 режимов п.1 данного примера. 5. Проводят Фотохимическую обработку полученной иытерферограммы согласно п. 2.35 б. После восстановления изоб.- ражения сравнивают ход интерференционных полос по поверхности пре- образователя на этих интерферограммах, полученных; до и после ис пытания на влагопроницаемость, ипо изменени 1 о хода интерференционных полос делают заключение оместе и границах диффузии воды через напыленное отверстие,