5.3.1. Химический метод

Химический метод определения пористости состоит в обнаружении нарушения сплошности покрытия по образованию турнбуллевой сини в результате реакции гексацианоферрата (III) калия с ионами двухвалентного железа при pH< 7:

Fe²⁺ + [Fe(CN)₆]^{3 -}→ Fe₃ [Fe(CN)₆]₂

Оценка пористости проводится визуально по количеству образуещихся синих точек на фильтровальной бумаге, предварительно смоченной раствором гексацианоферрата калия (на 100 г воды 1 г K₃[Fe(CN)₆] и 10 г NaCI) и затем плотно прижатой к поверхности испытуемого образца на 30 с. Пористость рассчитывают по формуле:

(5.9)

где n – число точек на поверхности образца;

S – площадь поверхности (9 или 16 см²).

Затем пористость оценивают по пятибалльной системе (таблица 5.2).

Таблица 5.2

число пор n (4 кратное увеличение-лупа)	балл
отсутствуют	1
≥ 10	2
10…100	3
> 100	4
поры, заметные невооруженным глазом	5

5.3.2. Электрический метод

Этот метод заключается в восстановлении ионов металла, содержащегося в электролите, при взаимодействии электролита с материалом подложки. В случае стальной подложки используется раствор CuSO₄, а в случае алюминиевой – раствор Bi(NO₃)₃. При испытании образец погружают в электролит при 20 ⁰С на 3 часа. Пористость рассчитывают по формуле 5.9.

5.3.3. Электрохимический метод

К окрашенной металлической пластинке прикрепляют герметично стеклянную воронку, в которую заливают воду, подкисленного HCI до величины pH = 5…6.

С помощью тераомметра МОМ-4 при температуре 20 ⁰С измеряют электрическое сопротивление покрытия через 2, 15, 60 мин…24 часа.

Покрытие считается беспористым, если начальная величина сопротивления превышает 1 Мом. После контакта с подкисленной водой в течение 24 часов сопротивление покрытий обычно уменьшается в 10¹…10⁵ раз.

5.4. Физико-механические свойства

Полимерные покрытия в процессе эксплуатации испытывают воздействие внутренних и внешних напряжений.

Физико – механические свойства можно разделить на две группы:

а) свойства “свободных” пленок, т.е. пленок, сформированных на подложке и отвержденных от нее;

б) свойства покрытий на жесткой недеформирующейся подложке.

5.4.1. Первая группа свойств

Первая группа свойств характеризуется следующими показателями: пределом прочности при растяжении, относительным удлинением при разрыве, модулем упругости при растяжении. Модуль упругости пленки, предел ее прочности и относительное удлинение при разрыве зависят от температуры, продолжительности действия деформирующей силы, скорости и вида деформации, поэтому эти параметры не являются стандартизованными показателями.

Предел прочности пленки при растяжении (σ_p) – максимальное механическое напряжение, которое может выдержать “свободная” пленка без разрушения.

Прочность σ_p измеряется отношением нагрузки Р к первоначальной площади поперечного сечения пленки S:

(5.10)

Относительное удлинение пленки при разрыве – способность свободной пленки менять первоначальную длину при растяжении под действием внешних сил вплоть до разрыва. Относительное удлинение пленки ε_p выражается в % от ее первоначальной длины:

(5.11)

где ℓ– длина пленки в момент разрыва;

ℓ– первоначальная длина пленки;

∆ℓ– удлинение пленки.

Модуль упругости при растяжении характеризует степень жесткости материала и определяется отношением нормального напряжения к соответствующему относительному удлинению свободной пленки. Модуль упругости E рассчитывается на основании закона Гука:

(5.12)

где σ – напряжение растяжения;

ε – относительное удлинение пленки.