Состав для получения индикаторного покрытия

Авторы патента:

C09D5/26 - краски чувствительные к изменению температуры

Комитет, Российской. Федерации по патентам и тоттарнт тм знакам

gf -.-р

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ". (21) 4737037/05 (22) 18.09.89 (46) 15.11.93 Бюл. Ню 41-42 (71) Центральный аэрогидродинамический институт (72) Первушин Г.Е; Ардашева М.M.; Невский tl.Á.;

Устинов В.С. (73) Первушин Георгий Евгеньевич; Ардашева

Маргарита Михайловна; Невский Лев Борисович; Устинов Валерий Степанович (54) СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИНДИКАТОРНОГО ПОКРЫТИЯ (57) Использование: техника измерений распределения давления с помощью индикаторных покрытий. (191 КЦ (1ц 2002779 Cl (5Ц 5 С 09 0 5 26

Сущность изобретения: состав содержит поливинилбутираль 0,6 вЂ” 0,996, поливинилпирролидон 2,0вЂ”

4,0 %, трипафлавин 0,007 вЂ” 0,02696, минеральный люминофор ФК вЂ” 2 10 вЂ” 20 БФ ZtlS(Ag) этиловый спирт остальное. Смешивают спиртовые растворы поливинилбутираля и поливинилпирролидона. goбавляют трипафлавин. В полученный раствор вводят люминофор. Тщательно перемешивают. Добавляют спирт. Характеристики; диапазон измеряеэ 4 мых давлений 10 -5х10 Па, относительная яркость покрытия 0,65 вЂ” 1,0, толщина покрытия 20вЂ”

30 мкм,время эксперимента 1,0-3,0 мин. 2 табл.

2002779

Изобретение относится к физическим измерениям и, в частности к технике измере((ия с помощью индикатор((ых покрытий.

Для прочностных расчетов. а так же для исследоваЕ(ия устойчивости и управляемости лета ельных аппаратов необходимо знать распределение давления по.их поверх((ости, Эти распределения давления обычно исследу Отся в аэродинамических трубах.

Существующие методы исследования позволяют определять давления на поверхности модели как с помощь(о датчиков давления в отдельных точках (дренажнь(й метод), так и с помощь(о индикаторных покрытий вЂ” непрерывное распределение давления, Известен состав для индикаторного покрытия для непрерывного измерения давления по поверхности модели fIA на . устаноиках с низкой температурой рабочего газа в диапазоне давлений 10-2 IO Па и

0-4 10" Па, содержащий, мас. %:

Трипафлавин 0,03-0,06

Крахмал 0,0 вЂ” 1,5

Сахар 0,05-2,5

Сп(л(зт 1-2,5

Вода Остальное

Наиболее близким по технической сущ((ости к изобретени(о является состав

qnh индикаторного покрь(тия, содержащий мас. %:

Три((афла вин 0,07-0,026

Поливинилбутираль 0,6-0,9

Поливинилпирролидон 2,0 вЂ” 4,0

ЭТИГ(ОВЫЙ СГ1ИОТ Остальное

Диапазон измеряемых давлений:

10 вЂ” 0 Па при температурах 10-40"С. Состав не содержит твердых частиц силохрома и позголяет получать тонкие„гладкие покрь(тия с улучшенными аэродинамическими качествами

Покрытия наносят на исследуемую поверхность модели, сушат, освещают импульсом света и фотографируют после свечения люминофора, входящего в состав

Г1ОКPb(TLI;.I.

По плотности почернения на снимке определяют давлее(ие, Однако яркость послесвечения л(оминофора и, следовательно, плотность почернения на снимке заьисят от толщины слоя покрытия и Освещенности исследуемо(л поверхности импульсо(л света, возбуждающим л!Оминесценциlo, Для исключения ошибки измерения, обусловленной неравномерностьЮ ОсвеЕ((ЕННОСТИ И ТОЛЩИНОЙ СЛОЯ, ПОВЕРХНОСТЬ Мо дели с известным покрытием фотографирую1 дважды. ОДин снимок Вы" полняют при одинаковом давлении по всей

35 мас, %

Поливинилбутираль 0,6 вЂ” 0.,9

Поливинилпирролидон 2,0-4,0

Три пафла вин 0,007-0,026

Ми((еральный люминофор

Ф К-2 состава ZnS(Ag) 1,0-2,0

Этиловый спирт Остальное

Минеральный люминофор ФК вЂ” 2 состава ZOS(Ag) относится к цинксульфидным люминофорам с л(оминесценцией в оранжево-красной части спектра, Пример. Готовят спиртовые растворы поливинилбутираля вЂ” 3%-ный раствор и поливинилпирролидона 10%- ный раствор, Смешивают их в нужном соотношении (из расчета % состава).

Окрашива(от смесь 0,13%-ным раствором трипафлавина, e(.o количество выбирают в соответствии с расчетом состава. В полученный раствор вводят неорганический люминофор, тщательно перемешивают и добавляют спирт в соответствии с выбранНЫМ COCTGBOM.

Покрытие наносят на исследуемую поверхность модели пульверизатором, обдуповерхности модели, например, при атмосферном давлении, (На этом снимке неравномерность плотности почернения обусловлена неравномерностью толщины слоя ui освещенности), Затем эту же поверхность фотографируют в потоке газа. Разность плотностей почернения этих снимков является функцией от давления и не зависит от толщины слоя покрытия и освещенности. Однако, практически невозможно выполнить два снимка модели в потоке и без потока в одинаковом ракурсе и масштабе, так как модель и державка, на которой она крепится в потоке, "5 деформируются. Кроме этого, для получения разности плотностей почернения необ,ходимо измерить почернения на двух кадрах в точках, точно соответствующих одним и тем же координатам на исследуемой модели. Эта операция выполняется на денситометре и при этом неизбежна ошибка измерения, причем она увеличивается при увеличении разрешения по координате.

Целью изобретения является повышение точности измерения распределения давления и упрощение процесса измерения.

Поставленная цель достигается тем. что состав для получения индикаторного покры30 тия, включающий поливинилбутираль, поливинилирролидон, трипафлавин и этиловый спирт, дополнительно содержит минеральный люминофор ФК вЂ” 2 состава ZAS(Ag) при следующем соотношении компонентов, 2002779 обеих линий почернения сканирование лучом микроденситометра делают по одной и 30

50 (произведеиня яркости свечения ка время 55 экспонирования). При малой экспозиции вают воздухом для высыхания пленки да

"атлипа" (для испарения растворителя) и затем сушат при температуре от 20 до 8Ф С (при постепенном повышении температуры в течение 30 мин). При 70-80 С выдерживают 10-15 мин. Постепенно охлаждают до комнатной температуры. Такая технология не дает трещин и пузырей. Модели помещают в поток газа, освещают импульсом света и фотографируют послесвечение покрытия на цветную спектрозональную фотопленку

СН-6. Затем фотопленку проявляют. При этом на одном кадре фиксируется свечение поверхности модели в двух оазличных частях спектра, полученное в результате свечения неорганического (микеральнога) и органического люминофора.

Таким образом, на цветной фатоплекке присутствуют слои, окрашенные в два цвета. При фотометрировании с использованием соответствующих светофильтров эти два цвета разделяют и последовательно получают две линии оптических плотностей почернения, соответствующих двум цветам.

Разность этих оптических плотностей свободна от.влияния неравномерности освещения и неравномерности напыления люминофоров ка модель. Для получения той же линии без повторной установки кадра фотопленки (перед получением второй линии почернения), Поэтому отсутствует ошибка определения разности почернения из-за несовпадения координат сканирования при получении первой и второй лйкии почернения, Разность оптических плотно. стей почернения непосредственно аналитически связана с давлением воздуха на поверхности модели. Поэтому в данной методике давление определяют точнее, чем с помощью метода, при котором получают две отдельные фотографии в одном цвете. В известном методе последовательно устанавливают в микроденситометре oGe фотографии, погрешность определения разности пачернения возникает из-за несовпадения координат сканирования при получении первой и второй линии пачернекия. Основным условием при измерении давления с помощью данного покрытия является получение плотностей красителей на снимке, соответствующих линейному участку зависимости их от логарифма экспозиции плотность красителя на снимке близка к плотности вуали, а при слишком большой экспозиции достигается насыщекие и при дальнейшем увеличении экспозиции ана не

25 меняется. В обоих случаях расшифровка снимков невозможна.

Так как время экспонирования не может быть больше времени послесвечения люминофора (время послесвечения трипафлавина 05 с при давлении 10 Па - 1 ат и 2 с в вакууме), то яркость свечения люминофора должна быть максимальной, что позволяет выбрать меньшие времена экспонирования.

Для достижения этого выбрана концентрация трипафлавина в составе. При увеличении концентрации его выше этого уровня происходит образование димеров, и яркость свечения уменьшается, Современные фотоматериалы сбалансированы по чувствительности к различным частям спектра, поэтому чувствительность неорганического люминофора выбрана такой, чтобы яркости обоих люминофоров были бы одинаковы при давлении 5 .10 Па = 0,5 ат.

Как показали испытания моделей, проведенные в аэродинамических трубах, достаточно сушить покрытие при более низких температурах ct 20 до 60 С в течение 30 мин, что не отражается на результатах эксперимента по измерению распределения давления. Покрытие работает в диапазоне температур 10-400С. При повышении температуры выше 40 С уменьшается яркость свечения люминофора-трипафлавина, а при понижении т мпературы ниже 10 С уменьшается чувствительность к давлению, вследствие уменьшения скорости взаимодействия возбужденных молекул люминофора трипафлааина с кислородом, Влияние температуры на яркоСть свечения неорганического люминофора в этом диапазоне значительно меньше. Данный состав по отношению к изменению температуры является обратимым. Нагревание состава да

800С показало, что при последующем охлаждении яркость восстанавливается, При измерении давления с помощью известного состава необходимо выполнить два снимка. Один снимок опорный при одинаковом давлении по всей поверхности (без потока) и снимок в потоке. В потоке за счет разности давлений модель и, особенно, ее отдельные элементы, также как несущие крылья и органы управления, формируются, чта приводит к изменению освещенности возбуждающим светом, так как

Е = Ep cos а,.где Ep вЂ” освещенность нормальным пучкам света, Е вЂ” освещенность тем же светам, но при изменении угла падения а. Во время испытаний деформация крыльев и органов управления изменяет угол падения а на 2 вЂ” 5 градуса. Вследствие этого изменяется освещенность возбужда2002779

Таблица 1 ющим светом нэ. 1,5-8 . Так как для определения давления измеряют разность яркостей или плотностей почернения на снимках, которая составляег, как правило, половину контрольной яркости или плОтнО" сти почернения на опорном снимке, то погрешность измерения увеличивается в 2 раза и составляет 3-15 .

Состав по изобретению позволяет исключить необходимость опорного снимка, выполненного без потока.

Состав и свойства покрытия приведены в табл. 1 и 2.

Информацию о толщине слоя индикатора и освещенности получают от люминофора, яркость которого не зависи от давления, Так как люминофор, входящий в состав, в каждой точке поверхности Освещается одновременно и, следовательно, под одинаковым углом, поэтому использование состава по изобретению позволяет исключить ошибку измерения, обусловленную из5 менением угла падения возбуждающего света. Так как расшифровывают один снимок, то отпадает Операция определения координат точек на снимках, соответству2ощих одной и той >ке точке на 10 исслеДуемой по узрхности, что значительно упрощает процесс расшифровки. (56) Авторское свидетельство СССР

M. 1065462, кл. С 09 D 5/00, 1981.

15 Казанкин О, Н. Неорганические юминофоры. Л.: Химия, 1975, с. 92 вЂ” 96.

Авторское свидетельство СССР

N. 1354695, кл. С 09 2 2 5/26, 1985.

2002779

Таблица 2

Показатель по составу

Характеристика

Диапазоны измеряемых давлений, Па

10 -5 10

10з 3 -104

1О4 - 10в с

Относительная яркость покрытия

0,65

0,8

Отношение яркостей свечения люминофоров

Средняя толщина слоя, мкм

Необходимое время эксперимента, мин

1,5

Максимал ьно допустимое напряжение трения, Н/м

10 .

2 104

Составитель Т. Бровкина

Редактор М, Самерханова Техред M,M0ðãåíòàë Корректор E. Папп

Эаказ 3215

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЙ ИНДИКА- 5

ТОРНОГО ПОКРЫТИЯ, включающий пол- . ивинилбутираль, поливинйлпйрролйдон, трипафлавин, этиловый спирт, отличающийся тем, что, с целью повышения точно-. сти измерения распределения давления и упрощения процесса измерения. он допол нительно содержит минеральный люминоФор ФК-2 состава ZnS (AgII при следующем соотношении компонентов, мас. $:

Поливйнилбутираль 0,6 - 0,9

Поливинилпирролидон 2,0 - 4,0

Трипафлавин 0,007 - 0,026

Минеральный люминофор .Ф К-состава -ZnS (Ag) 1,0- 2,0

Этиловый спирт Остальное

Состав для получения индикаторного покрытия

Похожие патенты:

Термоиндикаторная краска // 2001933

Состав для термоиндикаторной краски // 1816778

Состав для нанесения жидкокристаллического термоиндикаторного покрытия // 1808847

Состав для получения термоиндикаторной краски // 1765148

Термоиндикаторная краска // 1765145

Состав для нанесения жидкокристаллических термоиндикаторных покрытий // 1380202

Изобретение относится к составам для нанесения жидкокристаллических термоиндикаторных покрытий и может быть использовано для индикации температур и визуализации тепловых полей в дефектоскопии, аэродинамических экспериментах и т

Состав для нанесения жидкокристаллических термохромных покрытий // 1354697

Изобретение относится к составам для нанесения жидкокристаллических термоиндикаторных покрытий и может быть использовано в машиностроении и медицинской диагностике, в частности, для дефектоскопии деталей машин и термографии участков поверхности тела больного

Состав для получения индикаторного покрытия // 1354695

Способ получения термоиндикаторной краски // 979468

Термоиндикаторное покрытие // 969721

Состав для получения термоиндикаторного покрытия // 2138530

Изобретение относится к составам для получения термоиндикаторного покрытия и может быть использовано для цветовой индикации температуры твердых тел, например для идентификации ценной бумаги или товара, снабженного этикеткой (ярлыком) с меткой из упомянутой краски

Огнезащитный лак // 2299229

Изобретение относится к составам для нанесения покрытий на основе кремнийорганических соединений, вспучивающихся под воздействием высоких температур, в том числе к составам для нанесения вспучивающихся покрытий для огнезащиты древесины

Состав терморегулирующего покрытия // 2443738

Изобретение относится к области космического материаловедения, а именно к терморегулирующим покрытиям класса «истинные отражатели» с повышенной стойкостью к воздействию ультрафиолетовой радиации, и может быть использовано в системах пассивного терморегулирования космических аппаратов

Люминесцентные композитные покрытия // 2505579

Изобретение относится к получению люминесцентных композитных покрытий, обладающих высокой адгезией к гидрофильным и гидрофобным поверхностям субстратов различной химической природы. Люминесцентные композитные покрытия включают полимерные связующие - высокопрочные термостойкие поли(о-гидроксиамиды) - продукты поликонденсации дихлорида изофталевой кислоты с 3,3'-дигидрокси-4,4'-диаминодифенилметаном или дихлорида изофталевой кислоты со смесью 3,3'-дигидрокси-4,4'-диаминодифенилметана с бис-(3-аминопропил)диметилсилоксаном в амидном растворителе, а также смесь УФ и антистоксовых люминофоров на основе редкоземельных элементов. После нанесения покрытия его сушат при 100-1200С в течение 15-30 мин. Технический результат - обеспечение стабильности свойств композита и параметров сформированного покрытия и однородность нанесенных покрытий, которые обладают высокой адгезией к лавсану, полиимиду, металлам, кристаллам и др. субстратам. Покрытия стабильны во времени и выдерживают термоциклические нагрузки от -50 до +300°С. 1 табл., 12 пр.

Терморегулирующее покрытие // 2524384

Изобретение относится к области космического материаловедения, а именно к покрытиям пассивной терморегуляции класса «истинный поглотитель». Терморегулирующее покрытие (ТРП) в конструкциях космических аппаратов применяется на поверхности оптических приборов, систем наблюдения, радиаторов активных систем. Терморегулирующее покрытие выполнено из композиции, содержащей в качестве связующего раствор смолы амидосодержащей акриловой в смеси растворителе ксилола и бутилового спирта в соотношении 4:1, в качестве наполнителей - черный термостойкий пигмент, карбонильный никель и дополнительно наночастицы оксида железа. Техническим результатом изобретения является улучшение оптических коэффициентов ТРП и получение терморегулирующего покрытия класса «истинный поглотитель» с адгезией по требованиям ГОСТ 15140 1 балл. 1 табл., 6 пр.

Способ получения эмалевой композиции для терморегулирующих покрытий // 2563281

Изобретение относится к области космического материаловедения и оптической техники, а именно к области изготовления эмалевых композиций на основе силикатного связующего для терморегулирующих покрытий (ТРП) классов «истинный поглотитель» (ИП) и «солнечный отражатель» (СО), применяемых в качестве пассивной системы терморегуляции. Способ получения эмалевой композиции для терморегулирующих покрытий класса «солнечный отражатель» включает изготовление эмалевой композиции на шаровой мельнице в стакане с мелющими телами. Изготовление проводится на планетарной шаровой мельнице в металлическом стакане с внутренним слоем из YZrO2 с мелющими телами из ZrO2. Изобретение обеспечивает равномерное распределение пигмента в эмалевой композиции и терморегулирующем покрытии, обеспечивается равномерное отверждение и снижение меления ТРП, при этом жизнеспособность эмалевых композиций составляет 6 месяцев. 2 н.п. ф-лы, 4 табл., 4 пр.

Термоиндикаторное антикоррозийное покрытие // 2586701

Изобретение относится к области измерения температуры с помощью термоиндикаторных красок, используемых в условиях затрудненного доступа к объекту, например, в атомных реакторах, авиационных и космических моторах, а также в технологических процессах изготовления элементов полупроводниковой электроники. Описано необратимое термоиндикаторное антикоррозийное покрытие, визуализирующее переход в интервале температур 540-590°С, содержащее свинцовый сурик марки ЧДА со связующими веществами, выбранными из группы кремнийорганический лак КО-815, сополимер стирола с дивинилом или полибутилметакрилат. Технический результат - химическая стойкость, механическая прочность, антикоррозийные свойства покрытия, обладающего ярким цветовым переходом. 4 ил.

Способ измерения полей температуры на поверхности исследуемого объекта с помощью люминесцентных преобразователей температуры (лпт) // 2607225

Изобретение относится к способу измерения полей температуры на поверхности исследуемого объекта с помощью люминесцентных преобразователей температуры. Способ включает нанесение на поверхность покрытия, люминесцирующего при освещении возбуждающим излучением, интенсивность люминесценции которого зависит от температуры. Композиция для покрытия включает нитролак или полиуретановый лак, равномерно смешанный при нормальных условиях с двумя люминофорами - чувствительным к температуре родамином и нечувствительным к температуре люминофором. При освещении возбуждающим люминесценцию излучением указанные люминофоры люминесцируют в разных областях спектра. Искомое распределение температуры на поверхности объекта получают методом компьютерной обработки двух изображений, одновременно зарегистрированных в спектральных интервалах используемых люминофоров. Вычисленное отношение интенсивностей не зависит от яркости возбуждающего люминесценцию источника, толщины нанесения слоя лака, геометрических характеристик объекта исследования. Изобретение обеспечивает повышение достоверности результата визуального контроля температуры на поверхности объекта, а также возможность одновременного контроля температуры в непрерывном режиме по всей поверхности или выборочно на конкретном участке объекта. 3 ил.

Смеси, способы и композиции, относящиеся к проводящим материалам // 2641739

Изобретение относится к смесям и способам, которые можно применять для получения материалов, содержащих электро- и/или теплопроводящее покрытие, а также к композициям, которые представляют собой материалы, обладающие электро- и/или теплопроводящим покрытием. Смеси и способы можно применять для изготовления прозрачных проводящих пленок и других прозрачных проводящих материалов. Смесь для приготовления проводящего слоя содержит a) по меньшей мере один спиртовой растворитель; b) по меньшей мере один сложноэфирный растворитель; c) по меньшей мере один простой эфир целлюлозы, в них сольватированный; и d) металлические нанопроволоки, равномерно диспергированные в указанной смеси, причем указанный по меньшей мере один спиртовой растворитель составляет 60% или более по объему указанной смеси, причем указанный по меньшей мере один сложноэфирный растворитель составляет не более 30% по объему указанной смеси, причем указанный спиртовой растворитель выбран из группы, состоящей из метилового спирта, изопропилового спирта и их смесей, и указанный сложноэфирный растворитель выбран из группы, состоящей из метилацетата, этилацетата, бутилацетата и изопропилацетата. 4 н. и 33 з.п. ф-лы, 4 табл.