RU2696354C1 - Method of determining defects on the surface of polymer films - Google Patents

Method of determining defects on the surface of polymer films Download PDF

Info

Publication number
RU2696354C1
RU2696354C1 RU2018128636A RU2018128636A RU2696354C1 RU 2696354 C1 RU2696354 C1 RU 2696354C1 RU 2018128636 A RU2018128636 A RU 2018128636A RU 2018128636 A RU2018128636 A RU 2018128636A RU 2696354 C1 RU2696354 C1 RU 2696354C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tritium
film
blackening
films
distribution
Prior art date
Application number
RU2018128636A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Александрович Бадун
Мария Григорьевна Чернышева
Ирина Андреевна Разживина
Виктор Иванович Коробков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ)
Priority to RU2018128636A priority Critical patent/RU2696354C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2696354C1 publication Critical patent/RU2696354C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/18Investigating the presence of flaws defects or foreign matter

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Conversion Of X-Rays Into Visible Images (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology.SUBSTANCE: invention relates to quality control of articles and can be used for checking quality of polymers used for industrial purposes and products based thereon. Method of determining defects on polymer films includes their holding in gaseous tritium at pressure of 2–10 Pa for 10–25 minutes at temperature of 325–332 K in the presence of palladium in form of at least 7 wt% of oxide or hydroxide deposited on carbon substrate, with subsequent determination of radioactivity of the film by autoradiography and analysis of histograms of distribution of film sections by degree of blackening.EFFECT: technical result is the development of a method of determining defects of solid materials using radioactive indicators with high contrast of distributing tritium on the surface of the material.1 cl, 5 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к технике контроля качества изделий и может быть использовано для проверки качества полимеров, использующихся в промышленных целях, и продуктов на их основе.The invention relates to techniques for quality control of products and can be used to verify the quality of polymers used for industrial purposes, and products based on them.

Уровень техникиState of the art

Полимерные пленки широко применяются в качестве упаковочного материала, электроизоляторов, подложек в различных типах изделий, антикоррозионного покрытия трубопроводов. Как правило, для эффективного использования полимерных пленок к ним предъявляется целый набор требований по механической прочности и химической стойкости. При получении полимерных пленок, при их хранении и эксплуатации на их поверхности могут образовываться микро- и макродефекты (механические царапины, микротрещины, образующиеся вдоль упаковки полимерных молекул, или в слоистых структурах полимеров, или при термических деформациях), которые со временем могут приводить к необратимым изменениям, снижающим их эксплуатационные качества.Polymer films are widely used as packaging material, electrical insulators, substrates in various types of products, anti-corrosion coating of pipelines. As a rule, for the effective use of polymer films, they are presented with a whole set of requirements for mechanical strength and chemical resistance. Upon receipt of polymer films, during their storage and use, micro- and macrodefects (mechanical scratches, microcracks formed along the packaging of polymer molecules, or in layered structures of polymers, or during thermal deformations) can form on their surface, which can eventually lead to irreversible changes that reduce their performance.

Для выявления дефектов на поверхности полимерных пленок используют ультразвуковую [RU 2520950 С1, 27.06.2014], капиллярную (цветовую) [ГОСТ 18442-80; RU 2184366 С1, 27.06.2002], радиационную [RU 2304766 С1, 20.08.2007; Румянцев С.В. Радиационная дефектоскопия. М., Атомиздат, 1974, 510 с.] и др. дефектоскопию, а также микроскопию.To identify defects on the surface of polymer films using ultrasound [RU 2520950 C1, 06.27.2014], capillary (color) [GOST 18442-80; RU 2184366 C1, 06.27.2002], radiation [RU 2304766 C1, 08.20.2007; Rumyantsev S.V. Radiation flaw detection. M., Atomizdat, 1974, 510 S.] and other defectoscopy, as well as microscopy.

Для выявления дефектов можно использовать радиоактивный индикатор - тритий, являющийся универсальным метящим агентом любых органических молекул. Атомарный тритий, получаемый с помощью метода термической активации можно применять для определения структуры сложных молекулярных комплексов. В этом случае после обработки атомарным тритием проводят анализ распределения радиоактивности между составными частями комплексов [Л.А. Баратова, Е.Н. Богачева, В.И. Гольданский, В.А. Колб, А.С. Спирин. Тритиевая планиграфия биологических макромолекул. М.: Наука. 1999. 175 с]. Однако в данном случае требуется применение длительных и дорогостоящих процедур избирательного разложения препарата с разделением его компонентов и определением их радиоактивности.To identify defects, you can use a radioactive indicator - tritium, which is a universal labeling agent of any organic molecules. Atomic tritium obtained using the thermal activation method can be used to determine the structure of complex molecular complexes. In this case, after treatment with atomic tritium, an analysis of the distribution of radioactivity between the constituent parts of the complexes is carried out [L.A. Baratova, E.N. Bogacheva, V.I. Goldansky, V.A. Kolb, A.S. Spirin. Tritium planigraphy of biological macromolecules. M .: Science. 1999. 175 s]. However, in this case, the use of lengthy and expensive procedures for the selective decomposition of the drug with the separation of its components and the determination of their radioactivity is required.

Возможен технически более простой вариант применения трития как метящего агента для определения следов инородных тел [RU 675648, 23.11.1977] и отпечатков пальцев на предметах и бумаге [RU 947058, 29.02.1980]. Описанные подходы не позволяют определить поверхностные дефекты полимерных пленок.A technically simpler version of the use of tritium as a labeling agent for determining traces of foreign bodies [RU 675648, 11/23/1977] and fingerprints on objects and paper [RU 947058, 02.29.1980] is possible. The described approaches do not allow the determination of surface defects of polymer films.

Известен способ, основанный на термической активации трития на вольфрамовой проволоке, когда образуется атомарный тритий и неселективно взаимодействует со всеми органическими материалами [RU 2499785 С2, 27.11.2013]. В этом случае при обработке пленок полиэтилена (ПЭ), полиэтилентерефталата (ПЭТФ) и полиамида (ПА) атомарным тритием, полученным на вольфрамовой проволоке при температуре 1950 К, давлении газообразного трития 1,4 Па и температуре пленки 298 К в условиях термализации атомов получаются меченные тритием пленки с равномерным распределением радиоактивности на поверхности [Разживина И.А., Бадун Г.А., Чернышева М.Г., Коробков В.И., Жирнов А.Е. Полимерные пленки как индикатор спилловера водорода через газовую фазу. // Радиохимия. 2017. Т. 59, №3. С. 248-254.]. Однако определить наличие дефектов на поверхности этих материалов выявить не удается.A known method based on the thermal activation of tritium on a tungsten wire, when atomic tritium is formed and non-selectively interacts with all organic materials [RU 2499785 C2, 11/27/2013]. In this case, when treating films of polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET) and polyamide (PA) with atomic tritium obtained on a tungsten wire at a temperature of 1950 K, a pressure of tritium gas of 1.4 Pa and a film temperature of 298 K under conditions of thermalization of atoms, labeled tritium films with a uniform distribution of radioactivity on the surface [Razzhivina IA, Badun GA, Chernysheva MG, Korobkov VI, Zhirnov A.E. Polymer films as an indicator of hydrogen spillover through the gas phase. // Radiochemistry. 2017.V. 59, No. 3. S. 248-254.]. However, it is not possible to identify the presence of defects on the surface of these materials.

В той же работе обнаружено, что при выдерживании в течение 25 минут полимерных пленок в газообразном тритии в присутствии палладия, нанесенного на активированный уголь в количестве 5 масс. % (5% Pd/C), при температуре 335 К тритий включается в состав полимерных пленок и наблюдалось повышение интенсивности почернения в местах их разрезания, на изгибах и видимых мелких повреждениях, однако с его помощью невидимые глазу дефекты пленок выявить не удавалось. Описанный подход является прототипом этого изобретения.In the same work, it was found that when the polymer films were kept for 25 minutes in gaseous tritium in the presence of palladium deposited on activated carbon in an amount of 5 mass. % (5% Pd / C), at a temperature of 335 K, tritium is included in the composition of polymer films and an increase in the intensity of blackening was observed at the points of their cutting, at bends and visible minor injuries, but with its help it was not possible to detect film defects invisible to the eye. The described approach is a prototype of this invention.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Технической проблемой, решаемой заявляемым изобретением, является разработка нового способа определения дефектов твердых материалов с применением радиоактивных индикаторов.The technical problem solved by the claimed invention is the development of a new method for determining defects in solid materials using radioactive indicators.

Техническим результатом является разработка способа определения дефектов твердых материалов с применением радиоактивных индикаторов с повышением контрастности распределения трития по поверхности материала. Заявляемый способ позволяет выявить не только видимые, но и скрытые дефекты, вызванные старением материала при его хранении и другими воздействиями на него. Такие нарушения могут являться предшественниками механических повреждений пленок или покрытий на их основе, особенно при дополнительных нагрузках.The technical result is the development of a method for determining defects in solid materials using radioactive indicators with increasing the contrast of the distribution of tritium on the surface of the material. The inventive method allows to identify not only visible, but also hidden defects caused by the aging of the material during storage and other effects on it. Such violations can be precursors of mechanical damage to films or coatings based on them, especially at additional loads.

Указанный технический результат достигается способом определения дефектов на полимерных пленках, включающим их выдерживание в газообразном тритии при давлении 2-10 Па в течение 10-25 мин при температуре 325-332 К в присутствии палладия в форме не менее 7 масс. % оксида или гидроксида, нанесенного на углеродную подложку, с последующим определением радиоактивности пленки методом авторадиографии и анализом гистограмм распределения участков пленки по степени почернения. При этом в качестве полимерных пленок используют полимеры твердые при температуре 325-332 К, в том числе капрон, полиэтилен, полиэтилентерефталат.The specified technical result is achieved by a method for determining defects in polymer films, including their exposure to gaseous tritium at a pressure of 2-10 Pa for 10-25 minutes at a temperature of 325-332 K in the presence of palladium in the form of at least 7 mass. % oxide or hydroxide deposited on a carbon substrate, followed by determination of the radioactivity of the film by autoradiography and analysis of histograms of the distribution of film sections by degree of blackening. In this case, solid polymers are used as polymer films at a temperature of 325-332 K, including nylon, polyethylene, polyethylene terephthalate.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Изобретение поясняется следующими чертежами.The invention is illustrated by the following drawings.

На фиг. 1 представлено изображение распределения почернения по пленке, полученное с помощью прибора Cyclone Plus Phosphor Imager (а) и гистограмма распределения участков пленки с разной степенью почернения (б) (иллюстрация к примеру 1).In FIG. Figure 1 shows the image of the distribution of blackening over the film obtained using the Cyclone Plus Phosphor Imager (a) and a histogram of the distribution of sections of the film with different degrees of blackening (b) (illustration for example 1).

На фиг. 2 представлено изображение распределения почернения по пленке, полученное с помощью прибора Cyclone Plus Phosphor Imager (а) и гистограмма распределения участков пленки с разной степенью почернения (б) (иллюстрация к примеру 2).In FIG. Figure 2 shows the image of the distribution of blackening over the film obtained using the Cyclone Plus Phosphor Imager (a) and a histogram of the distribution of film sections with different degrees of blackening (b) (illustration for example 2).

На фиг. 3 представлено изображение распределения почернения по пленкам ПЭТФ, полученное с помощью прибора Cyclone Plus Phosphor Imager (а) и гистограмма распределения участков пленки с разной степенью почернения (б) (Иллюстрация к примеру 3).In FIG. Figure 3 shows the image of the distribution of blackening over PET films obtained using the Cyclone Plus Phosphor Imager (a) and a histogram of the distribution of film sections with different degrees of blackening (b) (Illustration for example 3).

На фиг. 4 представлено изображение распределения почернения по пленкам капрона с микротрещинами (а) и без дефектов (б), полученные с помощью прибора Cyclone Plus Phosphor Imager, и гистограммы распределения участков с разной степенью почернения для пленок с микротрещинами (в) и без дефектов (г) (иллюстрация к примеру 4).In FIG. Figure 4 shows the image of the distribution of blackening over the nylon films with microcracks (a) and without defects (b), obtained using the Cyclone Plus Phosphor Imager, and histograms of the distribution of areas with different degrees of blackening for films with microcracks (c) and without defects (d) (illustration for example 4).

На фиг. 5 представлено изображение распределения почернения по пленкам капрона с микротрещинами (а) и без дефектов (б), полученные с помощью прибора Cyclone Plus Phosphor Imager, и гистограммы распределения участков с разной степенью почернения для пленок с микротрещинами (в) и без дефектов (г).In FIG. Figure 5 shows the image of the distribution of blackening over the nylon films with microcracks (a) and without defects (b), obtained using the Cyclone Plus Phosphor Imager, and histograms of the distribution of areas with different degrees of blackening for films with microcracks (c) and without defects (d) .

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Ниже представлено более подробное описание заявляемого изобретения. Настоящее изобретение может подвергаться различным изменениям и модификациям, понятным специалисту на основе прочтения данного описания. Такие изменения не ограничивают объем притязаний.Below is a more detailed description of the claimed invention. The present invention may be subjected to various changes and modifications understood by one skilled in the art upon reading this description. Such changes do not limit the scope of claims.

Определение дефектов данным методом можно проводить для любых полимеров в виде пленок, которые являются твердыми при температуре обработки тритием, то есть до 332 К. Примерами таких пленок являются: полиэтилен, полиэтилентерефталат, полиамид. В реакционном сосуде размещают полимерную пленку и катализатор на основе палладия с обязательным присутствием в его составе окисленных форм. Количество используемого катализатора определяет скорость достижения итогового результата. Масса металла и его окисленных форм составляет от 0,2 до 1 мг, а их содержание на углеродной подложке - от 5 до 10 масс. %. Общая масса используемой навески катализатора на углеродной подложке может быть в диапазоне от 1 до 10 мг. Катализатор и пленку располагают на расстоянии от миллиметров до нескольких сантиметров, непосредственный контакт не обязателен.Defects can be determined by this method for any polymers in the form of films that are solid at a tritium treatment temperature, that is, up to 332 K. Examples of such films are: polyethylene, polyethylene terephthalate, polyamide. A polymer film and a palladium-based catalyst with the obligatory presence of oxidized forms in its composition are placed in the reaction vessel. The amount of catalyst used determines the rate at which the final result is achieved. The mass of the metal and its oxidized forms is from 0.2 to 1 mg, and their content on the carbon substrate is from 5 to 10 mass. % The total weight of the used catalyst suspension on the carbon substrate may be in the range from 1 to 10 mg. The catalyst and the film are placed at a distance from millimeters to several centimeters, direct contact is not necessary.

Сосуд с пленкой и катализатором присоединяют к вакуумной установке, после вакуумирования, заполняют газообразным тритием до давления 2-10 Па и помещают в термостат температурой от 325 до 332 К. Важно поддерживать температуру в указанном диапазоне, так как ее снижение приводит к резкому снижению эффективности введения трития в пленки, а с увеличением температуры снижается контрастность выявления дефектов.A vessel with a film and a catalyst is attached to a vacuum unit, after evacuation, it is filled with gaseous tritium to a pressure of 2-10 Pa and placed in a thermostat with a temperature of 325 to 332 K. It is important to maintain the temperature in this range, since its decrease leads to a sharp decrease in the efficiency of introduction tritium in the film, and with increasing temperature, the contrast of defect detection decreases.

Время выдерживания пленок при этой температуре может варьироваться от 10 до 25 мин. Уменьшение времени контакта с тритием снижает активность пленок, что приводит к увеличению времени экспонирования для получения изображения высокого качества. Увеличения времени выдержки более 25 мин. не приводит к улучшению качества изображения, так как за это время в системе наступает изотопное равновесие. Реакцию останавливают, когда давление газа в системе перестает меняться. Давление можно определять с помощью термопарного вакууметра.The holding time of the films at this temperature can vary from 10 to 25 minutes. Reducing the contact time with tritium reduces the activity of the films, which leads to an increase in exposure time to obtain a high quality image. Increase the exposure time of more than 25 minutes. does not lead to an improvement in image quality, since during this time an isotopic equilibrium occurs in the system. The reaction is stopped when the gas pressure in the system stops changing. Pressure can be determined using a thermocouple vacuum gauge.

По прошествии 10-25 мин. нагрева систему охлаждают и отсоединяют реакционный сосуд от установки. Пленки очищают от удаляемого с поверхности трития промыванием в ацетоне и воде. Затем определяют распределение радиоактивности на поверхности пленки авторадиографическими методами. Рекомендуется использование цифрового варианта авторадиографии с применением люминесцентного экрана, чувствительного к тритию.After 10-25 minutes. By heating the system, cool and disconnect the reaction vessel from the installation. The films are cleaned of tritium removed from the surface by washing in acetone and water. Then determine the distribution of radioactivity on the film surface by autoradiographic methods. The use of a digital version of autoradiography using a luminescent screen sensitive to tritium is recommended.

Цифровое изображение, полученное с помощью авторадиографических методов, анализируют с помощью программ для обработки изображений и получают гистограмму распределения участков пленки по яркости (степени почернения), где 0 принимается за белый цвет, 100% - за черный. Пленка, обработанная в указанных условиях и не имеющая дефектов, имеет мономодальное распределение с максимумом почернения в области менее 40%. Наличие мелких механических дефектов, в том числе линии среза, проявляется присутствием участков со степенью почернения более 60%. Если на изображении присутствуют равномерные участки со степенью почернения 60% и более, это говорит о наличии в материале микротрещин, невидимых глазу.The digital image obtained using autoradiographic methods is analyzed using image processing programs and a histogram of the distribution of film sections by brightness (degree of blackening) is obtained, where 0 is taken as white, 100% for black. A film processed under the indicated conditions and free from defects has a monomodal distribution with a maximum blackening in the region of less than 40%. The presence of small mechanical defects, including the cut line, is manifested by the presence of areas with a degree of blackening of more than 60%. If the image contains uniform areas with a degree of blackening of 60% or more, this indicates the presence of microcracks in the material that are invisible to the eye.

Применение предложенного изобретения описано в Примерах 1-5.The use of the proposed invention is described in Examples 1-5.

Использовали катализаторы, представляющие собой окисленные формы палладия (доля окисленных форм не менее 7 масс. %) с преобладающим размером частиц от 1,5 до 3,5 нм, нанесенных на углеродные подложки.Used catalysts, which are oxidized forms of palladium (the proportion of oxidized forms of at least 7 wt.%) With a predominant particle size of from 1.5 to 3.5 nm, deposited on carbon substrates.

Во всех примерах пленки перед обработкой тритием промывали последовательно в толуоле, ацетоне, воде и ацетоне с обработкой ультразвуком в течение 10 мин. Пленки обрабатывали тритием при давлении газа 2-10 Па и температуре 325-332 К в течение 10-25 мин, пока давление не прекращало изменяться. Возможные органические загрязнения удаляли кратковременным промыванием пленки в ацетоне. Для удаления лабильного трития пленки помещали в воду, которую периодически заменяли. Очистку пленок прекращали, когда радиоактивность промывной воды снижалась до фонового уровня. Для детектирования распределения радиоактивности на поверхности обработанной пленки использовали прибор Cyclone Plus Phosphor Imager (PerkinElmer, США) с программным обеспечением OptiQuant и люминесцентным экраном (PerkinElmer, США), чувствительным к тритию. Полученные цифровые изображения анализировали с помощью Python 2.7 с библиотекой SKimage.In all examples, the films were washed sequentially in toluene, acetone, water, and acetone with sonication for 10 minutes before tritium treatment. The films were treated with tritium at a gas pressure of 2-10 Pa and a temperature of 325-332 K for 10-25 minutes, until the pressure stopped changing. Possible organic contaminants were removed by briefly washing the film in acetone. To remove labile tritium, the films were placed in water, which was periodically replaced. The purification of the films was stopped when the radioactivity of the wash water decreased to the background level. A Cyclone Plus Phosphor Imager (PerkinElmer, USA) with OptiQuant software and a luminescent screen (PerkinElmer, USA) sensitive to tritium were used to detect the distribution of radioactivity on the surface of the treated film. The resulting digital images were analyzed using Python 2.7 with the SKimage library.

Пример 1. Использовали 5 мг катализатора в виде 5 масс. % Pd, нанесенного на активированный уголь. По данным рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии 7 масс. % палладия находилось в форме оксида и гидроксида (Pd2+). Катализатор помещали в чашечку на дно реакционного сосуда, а вдоль оси сосуда располагали полимерную пленку полиэтилена размером 1,5×12 см, толщиной 0,011 см. Взаимодействие с газообразным тритием проводили при температуре 328-332 К, обеспечиваемой водяным термостатом, и начальном давлении трития 4,2 Па. За 15 мин давление снизилось до 4,1 Па и далее не изменялось. Реакцию прекратили, очистку проводили по стандартной методике: промыли пленку в ацетоне, затем выдерживали в воде с периодической заменой. После 20 ч экспонирования пленок на люминесцентном экране получено изображение с равномерно низкой радиоактивностью на поверхности и повышенной степенью потемнения в месте среза пленки и царапин. Авторадиограмма пленки и гистограмма распределения почернения представлены на фиг. 1.Example 1. Used 5 mg of catalyst in the form of 5 mass. % Pd applied to activated carbon. According to x-ray photoelectron spectroscopy 7 mass. % palladium was in the form of oxide and hydroxide (Pd 2+ ). The catalyst was placed in a cup at the bottom of the reaction vessel, and a polymer film of 1.5 × 12 cm in size and 0.011 cm thick was placed along the axis of the vessel. Interaction with gaseous tritium was carried out at a temperature of 328-332 K provided by a water thermostat and an initial tritium pressure of 4 , 2 Pa. Over 15 minutes, the pressure decreased to 4.1 Pa and then did not change. The reaction was stopped, purification was carried out according to a standard method: the film was washed in acetone, then it was kept in water with periodic replacement. After 20 hours of exposure of the films on the fluorescent screen, an image was obtained with a uniformly low radioactivity on the surface and an increased degree of darkening at the place of film cut and scratches. The autoradiogram of the film and the histogram of the distribution of blackening are shown in FIG. one.

Пример 2. Использовали 5 мг катализатора в виде 5 масс. % Pd, нанесенного на активированный уголь. По данным рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии 84 масс. % палладия находилось в форме оксида и гидроксида (Pd2+). Катализатор помещали в чашечку на дно реакционного сосуда помещали, а вдоль оси сосуда располагали полимерную пленку полиэтилентерефталата размером 2×12, толщиной 0,022 см. Взаимодействие с газообразным тритием проводили при температуре 330-332 К и начальном давлении трития 5,9 Па. Давление снизилось до 4,9 Па за 13 мин и далее не изменялось. Реакцию прекратили, очистку проводили по стандартной методике. После 24 ч экспонирования с люминесцентным экраном получено изображение с равномерно низкой радиоактивностью на поверхности и повышенной степенью потемнения в месте среза пленки и царапин. Авторадиограмма пленки и гистограмма распределения почернения представлены на фиг. 2.Example 2. Used 5 mg of catalyst in the form of 5 mass. % Pd applied to activated carbon. According to x-ray photoelectron spectroscopy 84 mass. % palladium was in the form of oxide and hydroxide (Pd 2+ ). The catalyst was placed in a cup at the bottom of the reaction vessel, and a polymer film of polyethylene terephthalate 2 × 12 in size, 0.022 cm thick was placed along the axis of the vessel. Interaction with gaseous tritium was carried out at a temperature of 330-332 K and an initial tritium pressure of 5.9 Pa. The pressure decreased to 4.9 Pa in 13 min and then did not change. The reaction was stopped, purification was carried out according to standard methods. After 24 hours of exposure with a luminescent screen, an image was obtained with a uniformly low radioactivity on the surface and an increased degree of darkening at the point of cut of the film and scratches. The autoradiogram of the film and the histogram of the distribution of blackening are shown in FIG. 2.

Пример 3. Тритием обрабатывали сборки из трех пленок ПЭТФ размером 2×6 см толщиной 0,02 см, плотно прижатых друг к другу. В двух верхних пленках предварительно сделано отверстие диаметром 10 мм, в которое на нижнюю пленку помещали катализатор в виде 5 масс. % Pd, нанесенного на активированный уголь. По данным рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии 84 масс. % палладия находилось в форме оксида и гидроксида (Pd2+). Эксперимент проводили при температуре 325-332 К при начальном давлении трития 3,3 Па. Давление снизилось до 2,8 Па за 25 мин. Реакцию прекратили, очистку проводили по стандартной методике. После 20 ч экспонирования с люминесцентным экраном на участках пленок, не имеющих непосредственного контакта с катализатором, получено изображение с равномерно меченными участками с низкой степенью почернения (<40%), выраженными повреждениями поверхности и повышением степени потемнения в месте среза. Авторадиограмма пленки и гистограмма распределения почернения представлены на фиг. 3.Example 3. Tritium treated assemblies of three PET films 2 × 6 cm in size, 0.02 cm thick, tightly pressed against each other. A hole with a diameter of 10 mm was preliminarily made in the two upper films, into which the catalyst was placed on the lower film in the form of 5 masses. % Pd applied to activated carbon. According to x-ray photoelectron spectroscopy 84 mass. % palladium was in the form of oxide and hydroxide (Pd 2+ ). The experiment was carried out at a temperature of 325-332 K with an initial tritium pressure of 3.3 Pa. The pressure dropped to 2.8 Pa in 25 minutes. The reaction was stopped, purification was carried out according to standard methods. After 20 hours of exposure with a luminescent screen in areas of films that do not have direct contact with the catalyst, an image with uniformly labeled areas with a low degree of blackening (<40%), pronounced surface damage and an increase in the degree of darkening at the cut point is obtained. The autoradiogram of the film and the histogram of the distribution of blackening are shown in FIG. 3.

Пример 4. На дно реакционного сосуда в чашечку помещали 5 мг 10 масс. % Pd, нанесенного на активированный уголь. По данным рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии образец содержал 94 масс. % палладия в форме оксида и гидроксида (Pd2+). Вдоль оси сосуда размещали полимерные пленки капрона размером 1,5×12 и толщиной 0,0055 см с разной степенью дефектности. Проводили взаимодействие с газообразным тритием при температуре 330-332 К и начальном давлении трития 10 Па. Давление снизилось до 4,2 Па за 15 мин и после этого не изменялось. Реакцию прекратили, очистку проводили по стандартной методике. После 100 мин экспонирования с люминесцентным экраном получены изображения для пленки с микродефектами и без них. Наблюдалось более высокое почернение пленки, содержащей участки с микродефектами, невидимыми глазу. Аналогичная обработка капрона без дефектов привела к значительно более низкому связыванию трития, и степень потемнения фотоматериала была минимальной. Авторадиограммы пленок и гистограммы распределения почернения представлены на фиг. 4.Example 4. At the bottom of the reaction vessel, 5 mg 10 wt. % Pd applied to activated carbon. According to x-ray photoelectron spectroscopy, the sample contained 94 mass. % palladium in the form of oxide and hydroxide (Pd 2+ ). Along the axis of the vessel, polymer films of kapron with a size of 1.5 × 12 and a thickness of 0.0055 cm with varying degrees of defect were placed. Interaction with gaseous tritium was carried out at a temperature of 330-332 K and an initial tritium pressure of 10 Pa. The pressure decreased to 4.2 Pa in 15 minutes and after that did not change. The reaction was stopped, purification was carried out according to standard methods. After 100 minutes of exposure with a luminescent screen, images were obtained for a film with and without microdefects. A higher blackening of the film was observed, containing areas with microdefects invisible to the eye. A similar treatment of kapron without defects led to a significantly lower binding of tritium, and the degree of darkening of the photographic material was minimal. Autoradiograms of films and histograms of the distribution of blackening are shown in FIG. four.

Пример 5. На дно реакционного сосуда в чашечку помещали 5 мг 5 масс. % Pd на активированном угле. По данным рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии образец содержал 32 масс. % палладия в форме оксида и гидроксида (Pd2+). Вдоль оси сосуда размещали полимерные пленки капрона размером 1,5×12, толщиной 0,0055 см с разной степенью дефектности. Проводили взаимодействие с газообразным тритием при температуре 330-332 К и начальном давлении трития 9,3 Па. Давление снизилось до 6,5 Па за 18 мин и далее не изменялось. Реакцию прекратили, очистку проводили по стандартной методике. После 100 мин экспонирования с люминесцентным экраном получено изображение пленки, на котором наблюдался участок с повышенной степенью почернения (>40%), Повышенное почернение соответствует участку, содержащим невидимые глазу микродефекты материала. Аналогичная обработка капрона без дефектов привела к более низкому связыванию трития и невысокой степени потемнения фоточувствительного материала. Авторадиограммы пленок и гистограммы распределения почернения представлены на фиг. 5.Example 5. At the bottom of the reaction vessel, 5 mg 5 wt. % Pd on activated carbon. According to x-ray photoelectron spectroscopy, the sample contained 32 mass. % palladium in the form of oxide and hydroxide (Pd 2+ ). Along the axis of the vessel, polymer films of kapron 1.5 × 12 in size, 0.0055 cm thick with varying degrees of defectiveness were placed. Interaction was carried out with gaseous tritium at a temperature of 330-332 K and an initial tritium pressure of 9.3 Pa. The pressure decreased to 6.5 Pa in 18 min and then did not change. The reaction was stopped, purification was carried out according to standard methods. After 100 minutes of exposure with a luminescent screen, an image of the film was obtained, on which a section with an increased degree of blackening was observed (> 40%). Increased blackening corresponds to a section containing microdefects of the material invisible to the eye. A similar treatment of kapron without defects led to lower tritium binding and a low degree of darkening of the photosensitive material. Autoradiograms of films and histograms of the distribution of blackening are shown in FIG. five.

Claims (2)

1. Способ определения дефектов на полимерных пленках, включающий их выдерживание в газообразном тритии при давлении 2-10 Па в течение 10-25 мин при температуре 325-332 К в присутствии палладия в форме не менее 7 мас.% оксида или гидроксида, нанесенного на углеродную подложку, с последующим определением радиоактивности пленки методом авторадиографии и анализом гистограмм распределения участков пленки по степени почернения.1. A method for determining defects in polymer films, including maintaining them in gaseous tritium at a pressure of 2-10 Pa for 10-25 minutes at a temperature of 325-332 K in the presence of palladium in the form of at least 7 wt.% Oxide or hydroxide deposited on carbon substrate, with subsequent determination of the radioactivity of the film by autoradiography and analysis of histograms of the distribution of film sections by degree of blackening. 2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве полимерных пленок используют полимеры твердые при температуре 325-332 К.2. The method according to p. 1, characterized in that solid polymers are used as polymer films at a temperature of 325-332 K.
RU2018128636A 2018-08-06 2018-08-06 Method of determining defects on the surface of polymer films RU2696354C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018128636A RU2696354C1 (en) 2018-08-06 2018-08-06 Method of determining defects on the surface of polymer films

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018128636A RU2696354C1 (en) 2018-08-06 2018-08-06 Method of determining defects on the surface of polymer films

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2696354C1 true RU2696354C1 (en) 2019-08-01

Family

ID=67586656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018128636A RU2696354C1 (en) 2018-08-06 2018-08-06 Method of determining defects on the surface of polymer films

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2696354C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU458744A1 (en) * 1973-02-12 1975-01-30 Предприятие П/Я А-7204 Method for determining the depth of the defect in radiography of products
SU947058A1 (en) * 1980-02-29 1982-07-30 Московский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.М.В.Ломоносова Method for detecting fingerprints on the surface of object
WO1991007654A1 (en) * 1989-11-16 1991-05-30 Brent Chemicals International Plc Penetrant composition and process for use
RU2184366C1 (en) * 2000-11-28 2002-06-27 Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Liquid developer for capillary flaw detection
RU2295510C1 (en) * 2005-12-19 2007-03-20 Химический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова Method of preparing tritium-labeled humin and humin-like substances
RU2499785C2 (en) * 2011-07-01 2013-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова" (МГУ) Method of increasing radioactivity of tritium-labelled organic compounds during production thereof by tritium thermal activation method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU458744A1 (en) * 1973-02-12 1975-01-30 Предприятие П/Я А-7204 Method for determining the depth of the defect in radiography of products
SU947058A1 (en) * 1980-02-29 1982-07-30 Московский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.М.В.Ломоносова Method for detecting fingerprints on the surface of object
WO1991007654A1 (en) * 1989-11-16 1991-05-30 Brent Chemicals International Plc Penetrant composition and process for use
RU2184366C1 (en) * 2000-11-28 2002-06-27 Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" Liquid developer for capillary flaw detection
RU2295510C1 (en) * 2005-12-19 2007-03-20 Химический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова Method of preparing tritium-labeled humin and humin-like substances
RU2499785C2 (en) * 2011-07-01 2013-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова" (МГУ) Method of increasing radioactivity of tritium-labelled organic compounds during production thereof by tritium thermal activation method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Naydenova et al. Multifunctional graphene supports for electron cryomicroscopy
Li et al. Cathodic electrochemiluminescence immunosensor based on nanocomposites of semiconductor carboxylated g-C3N4 and graphene for the ultrasensitive detection of squamous cell carcinoma antigen
EP0575111B1 (en) Polymeric insulating material and formed article making use of the material
EP2980566B1 (en) Forsterite confirmation method, forsterite evaluation device, and steel sheet production line
Stahrenberg et al. Surface optical properties of clean Cu (110) and Cu (110)-(2× 1)-O
Gherasim et al. NEW POLYMER INCLUSION MEMBRANE. PREPARATION AND CHARACTERIZATION.
Trancik et al. Nanostructural features of a spider dragline silk as revealed by electron and X-ray diffraction studies
RU2696354C1 (en) Method of determining defects on the surface of polymer films
Yang et al. The unusual surface chemistry of α-Al 2 O 3 (0001)
JPH0125785B2 (en)
Spieker et al. Molecular imprinting studies for developing QCM-sensors for Bacillus cereus
CN113164899A (en) Nanopore formation method and analysis method
Tarasova et al. Colloid probe AFM and XPS study of time‐dependent aging of amine plasma polymer coatings in aqueous media
Du et al. A tough fluorescent nanocomposite hydrogel probe based on graphene quantum dots for the selective detection of Fe 3+ ions
JP5903900B2 (en) Particle abundance ratio calculation method and particle crystal size calculation method
EP2843389A1 (en) Method for testing lifting ring used as plastic infusion vessel
Datla et al. Polypropylene surface modification with stearyl alcohol ethoxylates to enhance wettability
Wang et al. On the stability of microwave-fabricated SERS substrates–chemical and morphological considerations
Zhang et al. Immobilization of chitosan on nylon 6, 6 and PET granules through hydrolysis pretreatment
Weng et al. Crack initiation of natural rubber under high temperature fatigue loading
Zaitsev et al. A multi-step cold plasma process for fine tuning of polymer nanostructuring
RU1786407C (en) Method of x-ray diagnostics of mechanical properties of polymer materials
Säckl et al. Advanced analysis of ethylene vinyl acetate copolymer materials for photovoltaic modules
JPH0320059A (en) Method of detecting defects in cvd film
US20240125781A1 (en) Low voltage reduced graphene oxide (rgo)-based biosensor