Способ определения водородопроницаемости материалов

Способ определения водородопроницаемости материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Il N C + Н И Е nii Бэив72

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.0З.71 (21) 16З7799/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05. 11.76.Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 04.03.77 (51) М. Кл.з

6 01 N 15/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК

539.2 17.082:620. ,165.29 (088.8) (72) Авторы изобретения

A. А. Бабад-Захряпин, В. М. Шарапов и А. П, Захаров (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДОРОДОПРОНИЦАЕМОСТИ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к физико-химическим способам исследования материалов и может быть использовано в химической промышленности при разработке материалов для водородных фильтров. 5

Известен способ определения водородопроницаемости, при котором в условиях низких температур с целью получения достаточных для измерения потоков производят ионизацию водорода электрическим разрядом (13. Од- 10 пако при определении водородопроницаемости хрупких материалов, взятых в виде тонкостенных мембран для ускорения процесса измерения, происходит растрескивание мембран из-за наличия разности давлений водорода l5 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 электри-> ческим разрядом и подачу водорода в эту камеру для поддержания в ней постоянного давления (2 1.

Однако этот способ не позволяет использовать тонкие мембраны; точность определения низка.

Целью изобретения является определение водородопроницаемости тонких и хрупких мембран, а также повышение точности определения водородопроницаемости за счет проведения измерений при равных давлениях в камерах.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что заполняют водородом вторую камеру до давления, равного давлению в первой камере, а уменьшение давления в камере с ионизированным водородом компенсируют за счет перетока его из второй камеры .

При этом о величине проницаемости водорода через материал судят по величине перетока водорода из второй камеры в первую.

Измерение этим способом позволяет избежать деформации изучаемого материала в процессе измерения, а также повысить точность определения водородопроницаемос5346 2

Составитель Л. Жаркова

Редактор М. Орловская Техред М. Левицкая Корректор В. Зорина

Заказ 5547/225 Тирам< 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужго»»од, ул. Проектная, ти за счет ликвидации потока водорода, обусловленного перепадом давления.

Пример. Оцределяли водородопроницаемость молибдена, взятого в виде трубы диаметром 10 мм с толщиной стенки 0,5мм. 5

Один конец трубы заглушали. Внутреннюю полость трубы трубопроводом герметично соединяли с камерой, охватывающей трубу.

B этой камере коаксиально с трубой устанавливали цилиндр, свернутый из молибденовой фольги толщиной 0,1 мм, который служил анодом. Поверхность трубы — катода

2 составляла 35 см . Пространство внутри трубы и над ней сначала вакуумировали до

-4 -5 остаточного давления 10 — 10 торр, а затем заполняли водородом до давления 5 торр, В камере, охватывающей трубу, зажигали тлеющий электрический разряд с напряжением

450 в и плотностью тока 5 ма/см2, что о обеспечивало температуру трубы 200 С. Дляз регистрации потока водорода из объема, охватываемого трубой, в разрядную камеру использовали поворотную слюдяную пластинку. По углу поворота ее судили о величине перетока водорода. Отношение величины перетока к площади поверхности трубки дает значение проницаемости.

Измерения в указанных условиях показали, что стационарный поток между объемами установипся через 300 сек после начала регистрации положения слюдяной пластины.

Увеличение угла ее поворота было замечено через 200 сек после зажигания разряда.

Отключение напряжения, подаваемого на электроды, приводит практически к мгновенному возвращению пластинки в исходное положение. Величина перетока, зарегистрированная через 300 сек после зажигания разря-ь з да, составила 2,8.10 см/сек, что после сопоставления ее с поверхностью трубыдает

-й 3 2 величину 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.

З 2

10 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 м у л а .и з о б р е т е н и я

Способ определения водородопроницаемости материалов по величине потока водорода, пропускаемого через изучаемый материал, представляющий собой мембрану, разделяющую две камеры, заключающийся в заполнении одной из камер водородом, ионизации его электрическим разрядом и подаче водорода в эту камеру для поддержания постоянства 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 счет перетока его из второй камеры, по величине которого судят о водородопроницаемости материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1, Авт. свид., кл. 9 01 К 13/00, №420890 от 25.03.71 г.

2 P. Бэррер "Диффузия в твердых телах ", ИЛ, М., 1948 r. (прототип).