УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЛАКСАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЯХ

Заявляемое техническое решение относится к области гальванотехники, а именно к средствам для измерения внутренних напряжений (ВН), возникающих при электрокристаллизации.
Известно устройство для измерения внутренних напряжений гальванических покрытий, содержащее гальваническую ванну с анодами и ленточным катодом, рычажный механизм, воспринимающий деформацию катода, преобразователь, согласующее устройство и регистрирующий прибор /SU 1773949 А1, МПК 5 C25D 21/12, опубл. 07.11.1992/.
Известна установка для определения внутренних напряжений в гальванических покрытиях, содержащая ячейку для электролиза с анодами и катодом, лазерный интерферометр и оптическую систему /RU 26128 U1, МПК 7 G01L 1/24, G01N 21/45, опубл. 28.06.2002/.
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата в известных устройствах, относится то, что они могут быть использованы только для определения ВЫ в процессе электролиза, в то время как определение ВН в процессе релаксации покрытий и отжиге не представляется возможным.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка универсального устройства для определения внутренних напряжений в гальванических покрытиях на принципе измерения перемещения с помощью лазерной интерферометрии.
При осуществлении полезной модели поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в расширении функциональных возможностей установки.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для исследования релаксационных процессов в гальванических покрытиях, содержащим лазерный интерферометр с оптической системой и электролитическую ячейку с анодами и катодом, верхний конец которого оптически сопряжен с лазерным интерферометром, особенностью является то, что электролитическая ячейка установлена на предметном столике с возможностью спуска-подъема, при этом нижний конец катода жестко соединен с опорным средством. Указанное опорное средство представляет собой, например, кронштейн, соединенный со штативом, а возможность спуска-подъема электролитической ячейки осуществлена посредством винтового соединения.
Заявляемая возможность спуска-подъема электролитической ячейки с анодами и соединение катода с опорным средством позволяет расширить функциональные возможности заявляемой установки за счет определения внутренних напряжений, как в процессе электролиза, так и в послеэлектролизный период при естественном старении и отжиге.
На чертеже изображена схема устройства для исследования релаксационных процессов в гальванических покрытиях по методу растяжения - сжатия ленточного катода.
Устройство содержит стандартную электролитическую ячейку 1 с анодами 2 и катодом 3, лазерный интерферометр 4 и оптическую систему. Верхний конец катода 3 оптически сопряжен с лазерным интерферометром 4, а нижний конец жестко соединен с опорным средством, которое представляет собой, например, кронштейн, соединенный со штативом.
Элементы оптической системы взяты, например, из голографической установки УИГ - 1МИ, и представляют собой светоделитель 5, выполненный в виде полупрозрачного стекла, рабочее зеркало 6 с наружным отражающим покрытием, соединенное с катодом 3, опорное зеркало 7, регистрирующее устройство 8.
Электролитическая ячейка 1 с анодами 2 установлена на предметном столике 9, который может подниматься и опускаться посредством винтового соединения, например, с помощью винта, соединенного со штативом 10.
В режиме измерения ВН в процессе электролиза устройство работает следующим образом.
Луч света от лазерного интерферометра 4 разделяется светоделитем 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 исследуемого образца - катода 3. Деформация катода 3 вызывает смещение прикрепленного к нему рабочего зеркала 6 от положения, соответствующего нулевому значению ВН в осадке. Перемещение 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 λ/2 дает смещение картины полос интерференции на один максимум nλ=(n=0, 1, 2, …). Наблюдая порядок полос, можно определить деформацию катода в процессе электролиза, а затем по известным методикам вычислить величину ВН.
Для изучения релаксационных процессов в послеэлектролизный период предметный столик 9 с электролитической ячейкой 1 перемещают вниз по штативу 10 и регистрируют ВН при комнатной температуре.
Заменив на предметном столике электролитическую ячейку 1 индукционной печью (не показана) и переместив столик 9 с печью вверх, нагревают образец до требуемой температуры и определяют ВН при отжиге.