Способ определения фактической площади контакта пористого и компактного материалов

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАКТИЧЕСКОЙ ПЛОЩАДИ КОНТАКТА ПОРИСТОГО И КОМПАКТНОГО МАТЕРИАЛОВ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Авторы Александров Валерий Михайлович Маркова Людмила Владимировна Шкурдюк Петр Алексеевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) Способ определения фактической площади контакта пористого и компактного материалов, в котором спекают подложку из компактного материала с пластиной из пористого материала, изготавливают шлиф, после чего его поверхность со стороны компактной подложки обрабатывают травителем до момента выявления на ней границ, очерчивающих площади контакта частиц пористого материала с компактным, измеряют указанные площади и путем их суммирования определяют искомую фактическую площадь контакта. Изобретение относится к области испытаний материалов, а именно к способам определения фактической площади контакта пористого и компактного материалов. Известен способ определения фактической площади контакта пористого материала с компактным 1, включающий пропитку образца полимеризующимся твердеющим наполнителем, его нагрев до отвердения наполнителя, изготовление шлифа и его последующий анализ с определением длины зоны контакта пористого материала с компактным. Перед пропиткой определяют электросопротивление исследуемого образца, затем пористого и компактного материалов, а площадь контактирования рассчитывают по формуле. Недостатком известного способа является невысокая точность, а также необходимость проведения многочисленных измерений, что усложняет и удлиняет процесс измерения,повышая тем самым трудоемкость способа. Невысокая точность обусловлена невозможностью определения истинного направления шлифования образца, а также тем, что при препарировании в плоскость шлифа попадают поры и различного рода неметаллические включения, которые трудно различимы и поэтому идентифицируются как зона контакта. К недостаткам способа следует отнести также и то, что полимеризующийся наполнитель в целом ряде случаев вступает во взаимодействие с контактирующими металлами, которое значительно усиливается при температурах его полимеризации, что также приводит к изменению фактической площади контакта и соответственно к снижению точности измерения. 15531 1 2012.02.28 Техническая задача изобретения - повышение точности измерения и снижение трудоемкости способа. Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом способе определения фактической площади контакта пористого и компактного материалов, в котором спекают подложку из компактного материала с пластиной из пористого материала, изготавливают шлиф, после чего его поверхность со стороны компактной подложки обрабатывают травителем до момента выявления на ней границ, очерчивающих площади контакта частиц пористого материала с компактным, измеряют указанные площади и путем их суммирования определяют искомую фактическую площадь контакта. В результате взаимодействия травителя с поверхностью подложки на последней проявляются границы, очерчивающие площадь контакта частиц пористого материала с компактным. Измерение и последующее суммирование площадей контакта отдельных частиц позволяет определить величину фактической площади контакта. Отсутствие в заявляемом способе операций пропитки образца полимером и его последующего нагрева исключает возможность изменения структуры и площади контакта, повышая тем самым точность определения, одновременно снижая трудоемкость способа. На фиг. 1 приведена морфология поверхности компактно-пористого материала бронза-бронза. На фиг. 2 приведена морфология поверхности компактно-пористого материала медь-медь. Технология получения и препарирования образцов приведены в примерах 1 и 2. Пример 1 Пористый материал в виде пластины размером 50502 мм из порошка оловяннофосфористой бронзы марки Бр ОФ 10-1 спекают в вакуумной печи под пригрузом с пластиной бронзы того же химического состава размером 50500,2 мм. Спекание проводят в течение 2 ч при температуре 820 С. Пористость пластины из порошка бронзы составила 32 . После спекания по известной методике готовят шлиф и проводят его травление со стороны компактной подложки в 4 -ном растворе хлорного железа. После травления образец промывают водой, проводят анализ и измерение фактической площади контакта с помощью полуавтоматической приставки МОР-АМО 3 к микроскопу Поливар (фирма Райхерт, Австрия). Площадь контакта составила 1450,6 мм 2 или 58 от общей площади шлифа (фиг. 1). Пример 2 Пористый материал в виде пластины размером 50502 мм из порошка меди марки ПМС-В (ГОСТ 4960-75) спекают в вакуумной печи под пригрузом с пластиной из меди марки М 00 50500,2 мм. Спекание проводили в течение 2-х ч в вакууме при температуре 1050 С. Пористость пластины из порошка меди составила 28 . После спекания по известной методике готовят шлиф и проводят его травление со стороны компактной подложки в 4 -ном растворе хлорного железа. После травления образец промывают водой, проводят анализ и измерение фактической площади контакта отдельных частиц с помощью полуавтоматической приставки МОР-АМО 3 к микроскопу Поливар (фирма Райхерт, Австрия). Площадь контакта составила 1180,6 мм 2 или 47 от общей площади шлифа Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3