УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЯХ

Полезная модель относится к области гальванотехнике, а именно к средствам для измерения внутренних напряжений, возникающих при электрокристаллизации.
Известны установки для определения внутренних напряжений (ВН) по методу гибкого катода, спирального и ленточного катода III. Однако расчеты ВН с помощью указанных методов дают сравнительно большую ошибку.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели является лазерный интерферометр для определения ВН методом растяжения-сжатия стеклянного световода 121. В известном устройстве покрытия осаждают на наружную поверхность оптического световода, выполненного в виде стеклянной нити, предварительно напылив на нее слой металла. Два пучка света от одного и того же источника, проходящие по рабочему и дополнительному световоду, дают интерференционную картину. Изменение длины и коэффициента преломления рабочего световода под действием ВН осадков приводит к изменению интерференционной картины, по которой количественно оценивают величину ВН. является универсальным и может быть использовано только для
определения ВН по методу растяжения-сжатия проволочного катода и только в тонких слоях. Кроме того, из-за специфической конструкции катода на этой установке весьма условно моделируются реальные процессы электроосаждения, поскольку материал подложки и состояние поверхности существенное влияют на величину ВН в покрытии.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка универсальной установки для определения внутренних напряжений в гальванических покрытиях на принципе измерения перемещений с помощью лазерной интерферометрии, применимой при любом методе определения ВН.
При осуществлении полезной модели поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в упрощении конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что в установке для определения внутренних напряжений в гальванических покрытиях, содержащей ячейку для электролиза с анодом и катодом, лазерный интерферометр и оптическую систему, включающую светоделитель, опорное и рабочее зеркала, особенностью является то, что, рабочее зеркало прикреплено к катоду.,
Предлагаемая установка носит универсальный характер, так как все схемы измерения ВН сводятся, в конечном счете, к регистрации
Л7 //Я///
2
перемещений катода с помощью лазерной интерферометрии и,
следовательно, может быть применена при любом методе определения ВН.
На чертеже изображена схема установки для определения внутренних напряжений в гальванических покрытиях методом растяжения-сжатия ленточного катода.
Установка включает стандартную ячейку для электролиза 1 с анодом 2 и катодом 3 и лазерный интерферометр 4. Элементы оптической системы взяты из голографической установки У PIT-1 МИ и включают светоделитель 5, выполненный в виде полупрозрачного стекла, рабочее зеркало 6 с наружным отражающим покрытием и опорное зеркало 7. Установка содержит также регистратор 8. Рабочее зеркало 6 прикреплено к катоду 3.
Установка работает следующим образом.
Луч света от лазерного интерферометра 4 разделяется светоделителем 5 на опорный и измерительный лучи. Эти лучи отражаются от опорного 7 и рабочего 6 зеркал, соединяются и поступают на регистратор 8, давая интерференционную картину. В процессе электрокристаллизации вследствие ВН осадков наблюдается изменение длины катода 3. Деформация катода 3 вызывает смещение прикрепленного к нему рабочего зеркала 6 от положения, соответствующего нулевому значению ВН в осадке. Неремещение рабочего зеркала 6 приводит к разности хода рабочего и опорного лучей. Лазерный интерферометр 4 настроен на работу с полосами равной толщины. Смещение рабочего зеркала 6 на величину А/2 дает смещение картины полос интерференции на один максимум nX  (n  О, 1, 2, ...). Таким образом, наблюдая порядок
полос можно определить деформацию катода, а затем по известным методикам вычислить величину ВН с точностью ± 0,5 МПа.
l, ffl
4
Источники информации:
1.Поперека М.Я. Внутренние напряжения электролитически осажденных металлов. - Новосибирск: Зап.-Сиб. Книжн. Изд-во, 1966.- С.
2.Butler М. А., Ginley D.S. In situ measurement of strain during electrodeposition // Journal of the electrochemical Society. 1987. V.I34. .N22.P.510-511 (прототип).