SU1213360A1

SU1213360A1 - Thermoindicating coating for inspecting spatial inhomogeneity of heat radiation

Info

Publication number: SU1213360A1
Application number: SU843791591A
Authority: SU
Inventors: Олег Иванович Палий
Original assignee: Гомельский политехнический институт
Priority date: 1984-09-18
Filing date: 1984-09-18
Publication date: 1986-02-23

Abstract

Изобретение относитс к области определени излучающих свойств объектов и позвол ет повысить производительность контрол неоднородности излучени и технологичность изготовлени покрыти . Термоиндикаторное покрытие состоит из последовательно расположенных по ходу луча термочувствительного сло , выполненного из металла, обладающего оптической прозрачностью в окисленном состо нии, вспомогательного сло из прозрачного дл теплового излучени материала и отражающего сло . Под действием теплового излучени термочувствительный слой разогреваетс , при этом те участки его поверхности, в направле- .нии которых плотность излучени велика , перегреваютс . Суммирование знер- гии падающего и отраженного от отражающего сло тепловых потоков приводит к быстрому окислению металлического сло на участках перегрева и потере зеркального блеска. В качестве материала вспомогательного сло может быть использован полимер, а в качестве металла термочувствительного сло - индий, олово, свинец , висмут или сплав из них. 1з.п. ф-лы, 1 ил. СПThe invention relates to the field of determining the radiating properties of objects and improves the performance of controlling the inhomogeneity of radiation and the manufacturability of the coating. The thermal indicator coating consists of a temperature-sensitive layer made of metal with optical transparency in the oxidized state, an auxiliary layer of a heat-transparent material and a reflecting layer along the beam. Under the action of thermal radiation, the heat-sensitive layer is heated, while those parts of its surface, in the direction of which the density of the radiation is high, overheat. The summation of the energy of the incident and reflected from the reflecting layer of heat fluxes leads to a rapid oxidation of the metal layer in the overheating areas and the loss of the specular gloss. The material of the auxiliary layer can be used polymer, and as the metal of the heat-sensitive layer - indium, tin, lead, bismuth or an alloy of them. 1z.p. f-ly, 1 ill. SP

Description

«"

Изобретение относитс к области определени излучающих свойств объетов , а именно к устройствам в виде многослойных индикаторных покрытий дп контрол пространственной неоднородности теплового излучени вакуумных испарителей.The invention relates to the field of determining the radiating properties of objects, namely, devices in the form of multilayer indicator coatings dp controlling the spatial non-uniformity of the thermal radiation of vacuum evaporators.

Цель изобретени - повьшение производительности контрол и технологичности изготовлени покрыти .The purpose of the invention is to increase the productivity of control and manufacturability of the coating.

На чертеже представлена схема, иллюстрирующа конструкцию и принци работы предлагаемого термоиндикаторного покрыти .The drawing shows a diagram illustrating the structure and principles of the operation of the proposed thermal indicator coating.

Покрытие состоит из вспомогательного несущего сло 1, на одну поверность которого нанесен чувствительный к облучению слой 2, а на другую - отражающий слой 3.The coating consists of an auxiliary carrier layer 1, on one surface of which a radiation-sensitive layer 2 is applied, and on the other - a reflecting layer 3.

Принцип работы термоиндикаторного покрыти основан на том, что такие металлы, как индий, олово, свинец , висмут и сплавы из них в тонких сло х, нанесенных, например, вакуумным напылением, обладают зеркальным блеском, т.е. отражают волны видимой области спектра, а при нагреве выше определенных температур окисл ютс и приобретают относительную оптическую прозрачность в видимой области спектра, т.е. тер ют блеск. Если тонкую пленку из такого металла использовать в качестве термочувствительного СоЮЯ индикаторного покрыти , то при размещении последнего на уровне пок- рьшаемой поверхности издели и облучении его испарителем, имеющим неоднородность излучени на участках поверхности сло , в направлении которых тепловой поток от испарител наиболее велик, происходит окисление металла. Он тер ет зеркальный блеск и приобретает относительную оптическую прозрачность. Окисленные участки термочувствительного сло (участки перегрева) на фоне сло легко регистрируютс визуально кам в процессе облучени , так и после его прекращени .The principle of operation of a thermal indicator coating is based on the fact that metals such as indium, tin, lead, bismuth, and alloys of them in thin layers deposited, for example, by vacuum deposition, have a specular gloss, i.e. reflect the waves of the visible region of the spectrum, and when heated above certain temperatures, they oxidize and acquire relative optical transparency in the visible region of the spectrum, i.e. lose shine. If a thin film of such a metal is used as a heat-sensitive soya indicator coating, then when the latter is placed at the level of the painted surface of the product and irradiated by an evaporator having irregularity of radiation on the surface areas of the layer in which the heat flow from the evaporator is greatest, oxidation occurs metal. It loses its specular gloss and acquires relative optical transparency. The oxidized areas of the temperature-sensitive layer (overheating areas) against the background of the layer are easily recorded visually during the irradiation process and after its termination.

Покрытие располагают в вакуумной камере таким образом, чтобы термочувствительный слой находилс на уровне поверхности издели , которое должно быть подвергнуто напылению. Вакуумную камеру откачивают до требуемого давлени и вьшод т на режим испаритель 4„ Затем открывают зас0The coating is placed in a vacuum chamber in such a way that the temperature-sensitive layer is at the level of the surface of the product to be sprayed. The vacuum chamber is pumped out to the required pressure and the evaporator is discharged to the mode 4 "Then it is opened

лонку 5 и облучают термочувствитель ный слой тепловым потоком от испарител . Под действием теплового излучени термочувствительный слойHeel 5 and irradiate the thermosensitive layer with heat flux from the evaporator. Under the influence of thermal radiation, the heat-sensitive layer

разогреваетс , при этом те участки его поверхности, в направлении которых плотность излучени велика, испытьшают перегрев.Heats up, while those parts of its surface, in the direction of which the radiation density is high, experience overheating.

Некотора часть энергии теплового потока проходит через термочувствительный и вспомогательный слои, отражаетс о.т сло 3 в направлении термочувствительного сло и суммируетс в нем. Такое суммирование энергии части падающего и отраженного тепловых потоков вызьшает довольно быстрое окисление металлического сло на участках перегрева и потерю зеркального блеска.Some of the energy of the heat flux passes through the thermosensitive and auxiliary layers, reflected from layer 3 in the direction of the thermosensitive layer and summed in it. Such a summation of the energy of a part of the incident and reflected heat flux results in a rather rapid oxidation of the metal layer in the areas of overheating and a loss of specular gloss.

По вление участков перегрева контролируют либо непосредственно в процессе облучени , либо через заданный промежуток времени работы испарител , его выключают, вакуумнуюThe occurrence of overheating areas is controlled either directly during the irradiation process, or after a predetermined period of time of operation of the evaporator, it is turned off, the vacuum

камеру разгерметизируют и контролируют участки перегрева.the chamber is depressurized and controlled overheating sites.

Нар ду с металлами индий, олово, свинец, висмут, в предлагаемом термо- индикаторном покрытии в качестве матер иала термочувствительного сло можно использовать сплавы из них, например, следующие, %: РЬ 38,1 + + Sn 61,9 (т .пл. 183 С); Sn 50 + + In 50 (т.пл. 117°С); In 12 + РЬ 18Along with metals, indium, tin, lead, bismuth, in the proposed thermo-indicator coating, as a material for a heat-sensitive layer, you can use alloys from them, for example, the following,%: РЬ 38.1 + Sn 61.9 (t.pl 183 C); Sn 50 + + In 50 (mp. 117 ° C); In 12 + PH 18

+Sn 70 (т.пл. 174°С); In 50+Pb 50 (т.пл. 215 С,); In 5+Pb 95 (т.пл. ); Bi 504pb 33 Sn 17 (т.пл. 95°С и др.+ Sn 70 (mp. 174 ° C); In 50 + Pb 50 (m.p. 215 C,); In 5 + Pb 95 (m.p.); Bi 504pb 33 Sn 17 (mp. 95 ° C, etc.

В качестве материала отражающегоAs a material reflecting

сло можно использовать метал (например , алюминий, медь и др.) , при этом его толщина должна превышать 1 мкм.The layer can be used metal (for example, aluminum, copper, etc.), while its thickness should exceed 1 micron.

5five

00

В качестве материала вспомогательного сло используют полимерный материал в виде пленки толщиной 5- 50 мкм, например фторопласт, поли- имид, лавсан и др.The material of the auxiliary layer is a polymeric material in the form of a film with a thickness of 5-50 microns, for example, fluoroplast, polyimide, polyester, etc.

В общем случае термоиндикаторное покрытие может быть получено путем двусторонней вакуумной металлизации вспомогательного-полимерного сло (пленки} за единый технологический цикл, что целесообразно, так как относитс к той же области техники , в которой использование предлагаемого термоиндикаторного покрыти предпочтительнее.In the general case, a thermal indicator coating can be obtained by bilateral vacuum metallization of an auxiliary-polymer layer (film) for a single technological cycle, which is expedient, as it belongs to the same technical field in which the proposed thermal indicator coating is preferable to use.

312312

Claims

1. Thermal indicator coating to control the spatial non-uniformity of thermal radiation, which contains successively located along the beam temperature-sensitive and auxiliary layers, characterized in that, in order to increase the productivity of control and manufacturability of the coating, it is provided with a reflective layer located behind the auxiliary.

13360.

the auxiliary layer is made of a material Transparent for thermal radiation, and the heat-sensitive layer is made of a metal having

5 by optical transparency in the oxidized state.

2. The coating is pop. 1, which differs from the fact that a polymer is used as the material of the auxiliary layer, and indium, tin, lead, bismuth, or an alloy of them is used as the metal of the heat-sensitive layer.

AnryjM