用于量化部件表面的清洁度水平的分析方法
【专利摘要】用于量化导电样本(P)的表面(S)的清洁度和/或活跃度水平的分析方法。该方法包括：在包含离子的电解质(1)中放入反电极(2)和样本(P)的表面；使用电流生成器(G)在反电极(2)和要量化其清洁度和/或活跃度水平的样本(P)的表面(S)之间施加电压(V)；测量在反电极(2)和导电样本(P)的所述表面(S)之间流动的电流(I)随时间的变化；以及依据对该电流(I)的变化的所述测量评估表面(S)的清洁度和/或活跃度水平。
【专利说明】用于量化部件表面的清洁度水平的分析方法
[0001]本发明涉及允许分析导电样本表面的清洁度和/或活跃度(activat1n)水平的方法和设备领域。
[0002]发明背景
[0003]在期望向样本表面应用若该表面不清洁则品质可能受到影响的表面处理或涂层时，对该样本的表面的清洁度的评估特别有用。清洁度的度量例如允许在表面处理之前对样本的准备(pr6parat1n)进行定性。注意，如果表面不清洁，则在样本上形成的涂层(在某些情况下甚至是样本本身)可能脆化。
[0004]用于分析样本的清洁度的已知方法包括通过观察由倾倒在样本上的水膜所采取的形式来评估样本的润湿性(mouillabilit6)。水膜在样本上的分布允许定位样本上包含准备缺陷的区域。此度量的一个缺点在于:因为只允许观察宏观且疏水的污染区域，所以这种度量是不精确的。此测试的另一个缺点在于:它是定性的而非定量的。
[0005]发明主题
[0006]本发明的主题是一种允许量化样本表面的清洁度和/或活跃度的方法和/或设备。
【发明内容】
[0007]因此，本发明涉及一种用于量化导电样本表面的清洁度和/或活跃度水平的分析方法。此方法的主要特征在于，此方法包括:
[0008]-在包含离子的电解质中放入反电极和期望量化其清洁度和/或活跃度水平的所述样本的所述表面；
[0009]-使用电流生成器在所述反电极和要量化其清洁度和/或活跃度水平的所述样本的所述表面之间施加电压；
[0010]-测量在所述反电极和所述导电样本的所述表面之间流动的电流随时间的变化；以及
[0011]-依据对电流的变化的所述测量评估所述表面的清洁度和/或活跃度水平。
[0012]为了允许理解本发明，注意，活跃度是导电表面与电解质环境交互的能力。此活跃度越大，表面的电化学反应越好。因此，活跃度良好的表面将改善法拉第成品率(减小电功耗并节省时间)并将导致更好的电解质沉积粘结。
[0013]至少期望量化其清洁度和/或活跃度的样本的要量化其清洁度和/或活跃度的表面区域必须是导电的。
[0014]在该样本表面和该反电极之间流动、穿过该样本表面和该反电极之间的电解质的电流受此表面的清洁度和/或活跃度程度的影响。因为测试的样本表面的面积和反电极距此样本表面的距离是恒定的(此面积和此距离优选地是已知的并且是在测量之前预设的)，所以观察到反电极和样本表面之间流动的电流的变化基本上取决于此表面的清洁度和/或活跃度，该清洁度和/或活跃度尤其决定其在宏观和微观两个层面上每单位面积的导电性。因此，本发明的方法允许检测可能影响此样本的每单位面积导电性的多种类型的样本缺陷。此类缺陷可以是宏观的、微观的、亲水性的、疏水性的，甚至是在该样本的该表面之下并且因此对简单的视觉观察而言不可见的。如下面所见，根据本发明的方法借助于COTTRELL (科特雷尔)定理的物理性质，COTTRELL定理是一种电化学定理。
[0015]此定理证明:随时间的电流变化曲线取决于电解质中被还原的离子元素的摩尔扩散动力学。然而，此摩尔扩散本身取决于该样本的该表面的状态，且尤其取决于其清洁度和/或其活跃度。因此，观察电流随时间的变化使得，在事先使用据说为清洁的参考样本已获得电流随时间的变化的模型曲线的情况下，评估相对于清洁参考样本的清洁度和/或活跃度状态所测得的样本的清洁度和/或活跃度状态成为可能。
[0016]注意，使用本发明的非破坏性方法来量化导电表面的活跃度水平尤其有创新性。
[0017]因此，本发明的方法允许客观量化清洁度和/或活跃度状态，例如以便使客观决定必须使样本经受的处理的类型成为可能。本发明允许取决于样本的使用领域来调整期望的清洁度和/或活跃度水平。因此，对于旨在用于要求相对不高的环境的样本，与旨在用于要求很高的环境的样本相比，更低的清洁度和/或活跃度水平可能被接受。
[0018]本发明还涉及用于使用在本专利申请中描述的分析方法的各实施例中的任何实施例来制造元件(诸如用于飞行器的机械元件)的过程。
[0019]根据本发明的用于制造元件的过程的第一实施例的主要特征在于:
[0020]-所述元件和样本经受相同的表面准备操作；随后
[0021]-通过实现根据本申请中描述的各实施例的任一实施例的分析方法来量化如此准备的所述样本的表面的清洁度和/或活跃度水平；随后
[0022]-如果如此量化的所述样本表面的清洁度和/或活跃度水平被认为是相对于预设标准满意的，则所述元件经受附加操作以处理其表面；以及
[0023]-如果如此量化的所述样本表面的清洁度和/或活跃度水平被认为是相对于所述预设标准不满意的，则所述元件再次经受所述表面准备操作。
[0024]表述“附加表面处理操作”被理解为意思是旨在向元件提供附加属性的操作，诸如抗腐蚀处理，或改善该元件的硬度或向该表面提供保护。例如，附加操作可包括向该元件涂敷涂层，诸如可能是油漆涂层的层、经由电解质浴沉积的金属涂层、或者通过喷淋粉末混合物来沉积的涂层。
[0025]此实施例允许使用多个清洁度测试样本/测试试样来评估所制造的元件的清洁度和/或活跃度。因此无需直接对该元件执行测试即可评估该元件的清洁度/活跃度。因此，限制了分析期间污染/降级该元件的风险。
[0026]因为对该元件的附加操作的实现是以事先达到给定的清洁度/活跃度水平为条件的，所以观察到此元件呈现出比没有达到所述给定清洁度/活跃度水平时经受相同附加操作的元件在统计上更少的缺陷。
[0027]根据用于制造元件的过程的第二实施例，不是使用单一样本/测试试样(如在前述第一实施例中)，而是使用多个样本/测试试样来在统计学上评估该元件的清洁度/活跃度。
[0028]该元件制造过程的此第二实施例的主要特征在于:
[0029]-该元件和多个样本经受相同的表面准备操作(通常，表面准备操作是清洁或去油脂操作，例如在包含洗涤剂的浴中执行的)；以及
[0030]-实现根据本申请中描述的各实施例中的任一实施例的分析方法以针对如此准备的每个样本量化表面清洁度和/或活跃度水平；随后
[0031]-如果如此量化的样本表面的这些清洁度和/或活跃度水平被认为是相对于预设标准满意的，则所述元件经受附加操作以处理其表面；以及
[0032]-如果如此量化的样本表面的这些清洁度和/或活跃度水平被认为是相对于所述预设标准不满意的，则所述元件再次经受所述表面准备操作。
[0033]这里，同样，表面处理操作的实现是以事先达到经由对该样本/测试试样执行的测试为该元件估计的清洁度和/或活跃度水平为条件的。
[0034]利用本发明，对该元件执行的表面处理比该清洁度和/或活跃度没有被事先测量/评估时的情况具有更高的质量。
[0035]具体而言，如果表面处理操作包括涂敷层，则该层将在一旦达到该元件的估计的清洁度和/或活跃度水平之后涂敷。如果尚未达到该所估计的水平，则随后执行该元件的表面的附加的准备操作，直到达到执行该附加表面处理操作所需的清洁度和/或活跃度水平为止。因此，利用本发明，在统计上改善在该元件上形成的层的耦合是可能的。
[0036]最后，本发明涉及一种用于量化导电样本表面的清洁度和/或活跃度水平的设备。此设备的主要特征在于，此设备包括:
[0037]-用于引入包含离子的电解质的容器；
[0038]-绕所述容器中的孔的外周延伸的密封装置，这些密封装置被布置成在所述容器的旨在包含所述电解质的内部区域和包含所述表面的所述导电样本的面向所述容器的所述内部区域的一部分之间创建密封；
[0039]-面向所述容器孔的放入所述容器中的反电极；
[0040]-连接至该反电极的电流生成器；
[0041]-优选地，用于调节该生成器所递送的电流的参考电极；以及
[0042]-被布置以允许所述样本的至少一个区域和所述生成器电连接的电连接装置，
[0043]-所述生成器被布置成在所述反电极和所述电连接装置之间递送电压，以及
[0044]-所述设备还包括用于测量在所述反电极和所述电连接装置之间流动的电流随时间的变化的装置。
[0045]本发明的设备特别适于实现根据本发明的分析方法中的任一方法。
[0046]利用此设备，该容器的孔被抵靠该样本的导电部分放置。期望评估其清洁度和/或活跃度的样本表面随后被对着该容器孔和该反电极放置。接下来，电解质和离子被引入到该容器中，此电解质一方面与该反电极接触，另一方面与该样本的该表面接触，该表面距该反电极一定距离。随后该生成器递送DC电压电流且该测量装置评估该反电极和该样本表面之间通过的电流的变化。
[0047]如上面所解释的，此测量允许表征该样本表面的清洁度和/或活跃度。
[0048]理想地，此设备包括用于自动化该分析并且自动递送代表所测量的样本的表面的清洁度和/或活跃度的读出的装置(术语“读出”被理解为意思是可能采取电子指令和/或纸质打印的形式的信息)。取决于此信息，操作员可以针对他/她已经制造的样本或元件必须经受的附加处理作出决定。
[0049]如下面将看到的，可以利用相对于已知参考所选择的电势来测量电流。
[0050]此类设备实现起来并不昂贵，并且可以容易地由并非表面状态分析专家的操作员使用并且可以直接在制造环境中使用，以测量样本或元件的清洁度和/或活跃度。
[0051]附图简述
[0052]从下面通过非限制性解说并参考附图给出的描述中，本发明的(方法、过程和设备)的其他特征和优点将变得更加显而易见，在附图中:
[0053]-图1示出允许实现根据本发明的方法的设备的第一实施例；
[0054]-图1a示出具有期望评估其清洁度和/或活跃度的表面的样本的主视图；
[0055]-图1b示出图1a中的样本的后视图；
[0056]-图2示出对于参考导电表面而言，作为时间函数的所测得的电流的变化的曲线，根据公式V (1/T)将此处的时间T表达在横坐标上(为了使得此图更容易理解，还给出了以秒计的相应时间T)；
[0057]-图3示出作为时间函数的电流的变化的三条曲线的示例，这些曲线是使用本发明的方法和设备对各个样本测量的(此处使用标度V (1/T)并使用以秒计的非线性标度T将时间在横轴上示出)；
[0058]-图4是允许量化样本的导电表面的清洁度和/或活跃度水平的本发明的分析设备的一个实施例的横截面视图。
【具体实施方式】
[0059]如上所述，本发明涉及一种适合用于量化样本的导电表面的清洁度和/或活跃度水平的分析方法。
[0060]例如，如果对样本表面或与样本相关联的元件的表面的清洁步骤或者处理步骤的实现是要以所分析的表面被认为是足够清洁为条件的，则对表面的清洁度和/或活跃度进行量化的能力是很重要的。
[0061]通常，导电样本是由金属合金(诸如钢合金、铝合金或镍合金)制成的。
[0062]如同下面将看到的，样本P可以是:
[0063]-样本，诸如从生产线上获取的飞行器起落架轴；或者
[0064]-用于间接评估生产线上制造的元件的清洁度和活跃度的测试试样(该元件例如可以是起落架轴而该样本则是与该轴经历了相同处理的测试试样，此测试试样样本优选地由与制造元件相同的材料制成)。
[0065]为了分析导电表面S的清洁度/活跃度，样本P的要分析的表面S被界定，由此允许被测试的表面面积被固定。界定表面S允许影响样本P和反电极(contre-6lectrode) 2之间的电流I的变化的一个参数被固定。
[0066]表面S被界定成使得其面积在不同样本P之间保持不变，由此增加了测量条件的可再现性并使得比较所测量的结果成为可能。
[0067]如果表面S的面积相同，使用相同的测量参数(相同的电解质、反电极和表面S之间相同的距离D、相同的离子剂量)所测量的两个不同样本的电流变化是能相互比较的。如同下面将看到的，如果这些样本之一被认为是参考样本Pref，则另一样本P的清洁度/活跃度可通过将为这些样本Pref和P测量的电流变化的性质进行比较来量化。
[0068]图1a和Ib示出了界定表面S的第一种方式，包括向除表面S外旨在与电解质进行接触的电极/样本P的所有部分施加电绝缘层9 (在本示例中为自粘结塑化膜)。在图1b中，可以看到样本测试试样P的两个表面中的另一个。除了旨在与电解质保持一定距离的电连接区域12之外，此表面完全被绝缘层9覆盖。在图1a中，绝缘条9将电连接区域12与表面S分开。电解质液面位于表面S上方且与绝缘条齐平，但不触及区域12。因此，即便电解质液面改变，在它仍旧与绝缘条9齐平的情况下，与电解质进行电接触的浸没表面S将保证总是具有相同的面积。
[0069]图4中示出了限制此表面S的面积以便使其在不同样本间保持恒定且一致的另一种方式。在此图中，用于量化表面S的清洁度/活跃度水平的设备O包括用于引入电解质I的容器4，以及绕容器4内的孔6的外周延伸的密封装置5。此处，这些密封装置5是由孔6的柔性环形密封形成的。此密封被布置成使得当将该密封压靠在平坦表面上时，该密封产生密封，并且优选地形成环形吸盘，该环形吸盘维持压靠样本P的密封。出于这种原因，此密封包含形成吸盘的环形凹槽(一方面，在容器4的内部区域12和样本的一部分之间产生密封，另一方面将容器4维持在样本P上)。表面S由此密封的内部周界界定(该容器是刚性的并且维持密封的形状，使得两个样本间所界定的面积保持恒定)。随后仅样本P的表面S面对孔6以便接触到容器4中容纳的电解质I。
[0070]利用密封装置5的这些特性，对于具有给定几何形状的样本部分的任何样本，创建靠紧样本P部分的密封确保了表面s的被界定部分将总是保持相同。
[0071]根据本发明的方法，并且如图1和4中所示，为了分析/测量表面S的清洁度/活跃度:
[0072]-反电极2和样本的表面S被置于容器4中，使得它们彼此相对且彼此相距固定的预设距离D ；
[0073]-参考电极3被置于容器4中，使得该参考电极也距表面S—固定距离；以及
[0074]-电连接装置7被用来电连接样本P的至少一个区域和电流生成器G。
[0075]执行上述操作使得反电极2和参考电极3经由紧固装置被紧固，从而表面S和这些电极2、3之间的距离在测量期间保持恒定且样本P被具有等同几何形状的部分的另一样本P取代时被重现。
[0076]在此情况下，参考电极3是氯化钾饱和的氯化亚汞电极或Ag/AgCl电极(例如，具有KCl 3mol/L的电解质和盐桥的双腔电极)而反电极2是钼或金电极。
[0077]一旦这些电极2、3和表面S已被放入容器中，则电电解质被引入到容器中。经由电连接装置7电连接至反电极2、至参考电极3以及至表面S的电流I的生成器G随后被加电以便生成预设DC电压。在图1中，电连接装置7包括紧固于未浸没于电解质中的样本P的部分的导电夹。在图4中，电连接装置7包括固定到金属样本P的导电部件并位于距该容器和该表面S—定距离处的至少一个电接触，其朝向该容器的内部。要注意，在一特定情况下，该密封可包括置于该容器外部上、远离电解质的导电部分，以便允许表面S电连接于生成器G而这些连接装置7又不与电解质I接触。
[0078]生成器G在反电极2和电连接装置7之间递送恒定电压V，由此允许在表面S和反电极2之间获得恒定电压V’。通过使用参考电极3测量来评估/调节在反电极2和连接至表面S的电连接装置7之间施加的此电压V。反电极2和表面S之间的电流I是使用电流计测量的，该电流计属于装置M，用于测量电流I随时间的变化。
[0079]电流I的变化被存储在存储器中以便随后被分析。
[0080]要注意，生成器G和测量装置M可属于连接于电极2、3并连接于装置7的稳压器，此稳压器记录I的测量结果。还要注意，为了该设备的正确操作，可使用能够具有预设电阻的阴极来获得阴极电阻。
[0081]当调节电流生成器G以便电压V保持恒定时，电压V’(即，表面S和反电极2之间的电压)也在测量电流I随时间的变化期间保持恒定。此电压调节使得这些恒定电压V或V’的绝对值保持低于或等于预设阈值电压。在此情况下，阈值电压低于0.5伏，优选地低于0.2伏，并优选地低于或等于0.15伏并大于0.05伏。优选地，选择恒定电压V等于0.15伏的阈值，由此使得阻止表面S在分析期间降级成为可能，因为电压V’ (其低于或等于V)将不会超过0.15伏。
[0082]本发明的设备执行三电极伏安法测量，其允许表征电解质I中的电化学反应的进程。为了调节施加在反电极2和表面S之间的恒定电压V’，测量表示参考电极3和表面S之间的电压的电压。电流I的测量允许流过表面S的电荷流被量化，而电压V和电压V’保持恒定。
[0083]根据与电化学属性有关的简化的COTTRELL方程:
[0084]I = n.F.S，.C0。.D01/2.V (1/t) = K.V (1/t)
[0085]其中:1:电流(以A或C/s计)
[0086]η:该系统所交换的电子数
[0087]F:法拉第常数=96500C/mol
[0088]S’:阴极有源面积(m2)
[0089]CO0:被还原元素的初始浓度(mol/m3)
[0090]DO:被还原元素的摩尔扩散系数(m2/s)
[0091]通过记下电流I随时间T的值并绘制曲线I = f( V (1/t)(如图2中所示)，则有可能推导出参数K，该参数K是在测量时间段X上获得的直线的斜率K的值。对于索引η的样本P，获得斜率为Kn的直线Dn，其尤其表征此样本Pn的阴极表面。
[0092]参数K、Kn代表测量时间段X上测得的电流I的变化率。通过将此参数与对参考样本Pref (在准备其表面S方面，此样本被认为是最优的)测得的预设阈值值Kref相比较，表面S随后可被赋(attribue)值，该值量化表面S的清洁度和活跃度水平。
[0093]通过计算比值Kn/KRef (以％计)来比较Kn和Kref。
[0094]Kn是在时间段X上测得的电流I的变化的线性回归线的斜率，其中样本Pn要被测试并处于恒定电势V’下。
[0095]Kref是在时间段X上测得的电流I的变化的线性回归线的斜率，其中参考样本Pref被测试并处于恒定电势V’下。
[0096]如图2中可见，时段X在以向反电极供应电流预设时间之后开始，该预设时间优选地长于5秒并优选地包括在10秒和20秒之间。电流I的变化的曲线更代表时段X而不是时段Y中表面S的清洁度/活跃度(时段Y在从反电极的电流供应开始时开始并在时段X开始时终止)。
[0097]图3示出，对于时段X，分别对于各样本PU P2、PKrf而言电流I的变化的曲线Cl、C2、Cref。
[0098]曲线(:2对应于用油脂化的样本P2测得的电流I的变化，该样本P2曾留在去油脂浴中若干秒。
[0099]曲线C1对应于用样本Pl测得的电流I的变化，样本Pl经历了比样本P2更好的清洁/去油脂处理。
[0100]曲线Cref与用被完美地去油脂的参考样本Pref测得的电流I的变化对应(Pref是通过以下方式准备的:在去油脂浴中浸没比样本Pl的浸没时间至少长6倍的时间、随后用通过擦拭施加的丙酮来整修Pref的表面、接着进行二次去油脂处理并用丙酮进行新整修、接着是喷砂和镜面修整抛光)。
[0101]在所述图3中，因为时段Y被认为是与对表面S的准备的估计无关的，故而没有示出时段Y而只示出了时段X。测量的时间原点已被移位以与相关时段X的起点重合。
[0102]使用其中R2系数高于0.9的线性回归方法(暗示线性回归正确表示该效应)，针对这些曲线C1, C2, CEef中的每一者计算相应线性回归线的各自的斜率K1, K2, KEef0在本示例中，为了定义这些线性回归线，在时段Y中测得的I的第一值被排除，因为随着时间的流逝该效应变得更能代表表面S的清洁度/活跃度。此处，获得高于或等于0.95的R2，并且K1=-7.21Χ1(Γ5、Κ2 = -1.0026Χ1(Γ4 且 KKef = -1.34X10' 对于曲线 CnK1ZKref = 53.8%。对于曲线C2:K2/KKef = 74.8%。最后，且在逻辑上，对于曲线Cltef:KEef/KEef = 100%。
[0103]注意，样本越脏，比值Kn/KKef越低。反过来，样本越清洁，比值Kn/KRef越高，直到达到100%的理想清洁度/活跃度值为止。此比值R = Kn/KEef是一个特别精确的值，其允许量化样本Pn的准备/活跃度状态及其表面清洁度。例如，如果对于比值R设置了阈值值(例如，R = 70% )，则可以说具有低于70%的比值R的样本是不清洁的并且必须经历附加的表面准备，而具有高于70%的比值R的样本Pn被认为是清洁的并且可能因此经历附加的表面处理步骤，诸如涂敷油漆涂层。
[0104]在实现本发明时，对于这些测量中的每一个，电解质I是相同的。电解质I包括:
[0105]-从卤盐、铵盐、碳酸盐、诸如羧化物、氰化盐以及有机镁盐的有机盐中选择的盐；
[0106]-可能相对粘性的极性溶剂，例如酮类、醇类、醛类、水介质或凝胶；以及
[0107]-该溶剂中自然存在或不在的至少一种酸和/或至少一种碱(base)。
[0108]该酸是从包括以下各项的酸的组中的选择的:诸如磷酸、硫酸的矿物酸，以及诸如羧酸的有机酸。
[0109]碱是从由以下各项的碱的组中选择的:苛性钠、苛性钾以及氨。
[0110]电解质I可采取液体或凝胶的形式，其中凝胶因为比液体流动得更少所以具有更容易施加到样本表面的优点。凝胶可以是基于二氧化硅和/或琼脂的凝胶。
[0111]理想地，为了确保电解质具有对由钢和不锈钢制成的所分析的样本有用的工作范围，电解质包括:
[0112]-0.lg/Ι〈[亚铁氰化物，诸如亚铁氰化钾]〈0.5g/l ；
[0113]-0.lg/1〈[铁氰化物，诸如铁氰化钾]〈0.5g/l ；
[0114]-Oml/1〈[强酸]<lml/l ;
[0115]-Oml/1〈[弱酸]〈10ml/l ;
[0116]-没有卤盐(它们使钢降级);
[0117]-Og/Ι〈[铵盐]〈0.lg/Ι ;以及
[0118]-没有碳酸盐(它们使激活的钢层钝化).
[0119]可以使用的其他盐:
[0120]-0g/l< 苛性钠 <10g/l ;以及
[0121]-Og/Ι〈苛性钾 <10g/l。
[0122]注意，亚铁氰化物和铁氰化物的Fe2+和Fe3+离子形成电化学耦，该电化学耦有助于观察Cotterell定理而无需向所分析的表面S上进行不期望的沉积。此外,该Fe2+/Fe3+耦使得在非常低的电势V下工作成为可能，在该电势V下氧不会被还原。因此不用强制用氮气净化该容器来避免爆炸的风险。亚铁氰化物和铁氰化物的另一个优点在于:氰化物使该系统稳定(Fe2+离子通常随着时间变得不稳定)。
[0123]用于执行当前测量的理想条件是:
[0124]-电解质的温度在15°C和30°C之间；
[0125]-所施加的恒定电势V:在0.2V和0.05V之间；以及
[0126]-对于可接受的结果，线性回归系数R2X).98 ；
[0127]-工作压强(电解质压强)和容器中包围电解质的大气的类型可取决于测量所需的精确度来选择。因此，该压强可以是大气压、真空或者高于大气压的压强。
[0128]-所使用的大气的类型可以是空气或者其衍生物(富有氧气的空气、纯02、N2、C02)或者甚至是能够溶解在所使用的介质中的一种或多种有机气体(污染导致电化学阻抗的波动，由此破坏测量或者使得结果难以解读)；以及
[0129]-为了使得测量更可靠，接地的法拉利箱可被置于容器4、样本P和/或生成器G的全部或部分周围。
[0130]如图4中可见，本发明的设备O进一步包括液压连接至电解质储存槽11以及容器4的内部区域Z的泵10。该泵10被控制装置Cde控制以便选择性地用电解质填充或清空该容器。因此，在该容器已被施加/紧固到样本P之后，在表面S已被界定之后且在电连接装置7已被连接之后，控制装置Cde请求用电解质I填充容器4，以便浸没其中的电极2、3和表面S。接下来，该装置Cde请求:
[0131]-生成器G递送经调解电压V的电流；以及
[0132]-测量装置M评估电流I随时间T的变化。
[0133]一旦该测量已被执行并记录，则装置Cde请求用泵10将容器4清空到储存槽11中。
[0134]催化剂I的温度优选地被通过该设备的热调节装置调节，以便该温度被包括在预设温度值范围内(15°C -30°C )。
[0135]为了帮助此测量，容器4中的对流电流被尽可能的限制。出于此原因，电极2、3至少在整个电流测量期间被固定。
[0136]理想地，评估其清洁度/活跃度的元件是起落架轴而此评估是通过在其表面准备阶段将多个样本/测试试样放置在该轴周围的预设的关键位置中来执行的。接下来，使用本发明的方法来分析这些样本/测试试样(其均具有导电表面)，并且因此推导出各个轴位置处的该轴的表面准备的状态。本发明的方法可被用于产生该轴的清洁度和/或活跃度的图。
[0137]使用多个样本(在此情况下即测试试样)是有利的，因为这允许经由间接方法来分析该轴的清洁度/活跃度而不用冒使其降级的风险。如果所获得的各个值令人满意，则执行附加的表面处理操作(例如，向该轴涂敷涂层)。
[0138]最后，要注意，因为本发明允许测量样本的清洁度/活跃度，所以本发明可用于表征准备过程的质量(例如，以便突出处理缺陷区域，或者接着在去油脂浴老化或有可能定性(qualifier)去污剂)。
【权利要求】
1.用于量化导电样本(P)的表面(S)的清洁度和/或活跃度水平的分析方法，其特征在于，所述方法包括: -在包含离子的电解质⑴中放入反电极⑵和所述样本⑵的所述表面⑶； -使用电流生成器(G)在所述反电极(2)和要量化其清洁度和/或活跃度水平的所述样本⑵的所述表面⑶之间施加电压(V)； -测量在所述反电极⑵和所述导电样本⑵的所述表面⑶之间流动的电流⑴随时间的变化；以及 -依据对电流(I)的变化的所述测量评估所述表面(S)的清洁度和/或活跃度水平。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述反电极(2)和所述样本(P)的所述表面⑶之间施加的所述电压(V)是使用也放置在所述电解质⑴中的参考电极(3)来测量的，所述电流生成器(G)被调节以使得所述电压(V)在测量所述电流(I)随时间的变化期间是恒定的，并且使得此恒定电压(V)的绝对值低于或等于预设电压阈值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设电压阈值低于0.5伏且优选地低于或等于0.15伏并优选地高于0.05伏。
4.根据权利要求2和3中任一项所述的方法，其特征在于，所述参考电极(3)是氯化钾饱和的氯化亚汞电极或Ag/AgCl电极，而所述反电极是钼或金电极。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了依据对所述电流的变化的测量来评估清洁度和/或活跃度水平，确定代表时间段(X)内所测得的电流的变化率的参数(Kn)并且将此参数(Kn)与预设阈值值(Kref)进行比较，随后取决于这一比较，给所述样本(P)的所述表面(S)赋值(R)，所述值量化所述表面的清洁度和/或活跃度水平。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，代表所述电流的变化率的所述参数是基于在所述时间段内对所述电流随时间的变化的测量由线性回归定义的直线(Dn)的斜率Kn,所述预设阈值值为预设斜率值Kref,而所述比较包括计算比值R = Kn/Kref,此比值R的值允许量化所述样本(P)的所述表面(S)的清洁度和/或活跃度水平。
7.根据权利要求5和6中任一项所述的方法，其特征在于，所述时间段(X)在所述电流已被施加在所述反电极⑵和所述导电样本⑵的所述表面⑶之间一时间长度⑴之后开始，此时间长度(Y)优选地为至少5秒且优选地为至少20秒。
8.根据前述权利要求中的任一项的方法，其中所述电解质(I)包括: -从齒盐、铵盐、碳酸盐、诸如羧化物、氰化盐以及有机镁盐的有机盐中选择的盐； -极性溶剂，诸如酮类、醇类、醛类、水介质、凝胶；以及 -至少一种酸和/或至少一种碱， -所述至少一种酸是从包括以下各种酸的组中选择的:诸如磷酸、硫酸的矿物酸，以及诸如羧酸的有机酸，以及 -所述至少一种碱是从包括以下各种碱的组中选择的:苛性钠、苛性钾以及氨。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，其清洁度和/或活跃度水平被量化的所述样本(P)的所述表面(S)被由所述样本(P)承载的电绝缘层(9)界定。
10.用于制造元件的过程，其特征在于: -所述元件和样本经受相同的表面准备操作；随后 -通过实现根据前述权利要求中任一项的分析方法来量化如此准备的所述样本的表面的清洁度和/或活跃度水平；随后 -如果如此量化的所述样本表面的清洁度和/或活跃度水平被认为是相对于预设标准满意的，则所述元件经受附加操作以处理其表面；以及 -如果如此量化的所述样本表面的清洁度和/或活跃度水平被认为是相对于所述预设标准不满意的，则所述元件再次经受所述表面准备操作。
11.根据前述权利要求的用于制造元件的过程，其特征在于，所述元件是飞行器起落架轴。
12.用于制造元件的过程，其特征在于: -所述元件经受用于准备所述元件的表面的操作；随后 -通过实现根据前述权利要求中任一项的分析方法来量化如此准备的所述元件的表面的清洁度和/或活跃度水平；随后 -如果如此量化的所述样本表面的清洁度和/或活跃度水平被认为是相对于预设标准满意的，则所述元件经受附加操作以处理其表面；以及 -如果如此量化的所述样本表面的清洁度和/或活跃度水平被认为是相对于所述预设标准不满意的，则所述元件再次经受所述表面准备操作。
13.用于量化导电样本的表面的清洁度和/或活跃度水平的设备，其特征在于，所述设备包括: -用于引入包含离子的电解质(I)的容器(4)； -绕所述容器⑷内的孔(6)的外周延伸的密封装置(5)，这些密封装置(5)被布置成在所述容器(4)的旨在包含所述电解质(I)的内部区域(Z)和包含所述表面(S)的所述导电样本(P)的面向所述容器(4)的所述内部区域(Z)的一部分之间创建密封； -面向所述容器⑷孔(6)的放入所述容器⑷中的反电极⑵； -连接至所述反电极⑵的电流⑴生成器(G);以及 -被布置以允许所述样本(P)的至少一个区域和所述生成器(G)电连接的电连接装置(7), -所述生成器(G)被布置成在所述反电极(2)和所述电连接装置(7)之间递送电压(V)，以及 -所述设备还包括用于测量在所述反电极(2)和所述电连接装置(7)之间流动的电流(I)随时间的变化的装置(M)。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述密封装置(5)被布置成使得当在所述容器⑷的所述内部区域⑵和所述导电样本⑵的所述部分之间创建密封时，只有所述样本的期望量化其清洁度和/或活跃度水平的所述表面(S)面向所述容器(4)内的所述孔(6)并且能够与所述容器(4)中包含的所述电解质(I)接触。
【文档编号】G01N27/416GK104321636SQ201380025490
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2013年5月13日 优先权日:2012年5月14日
【发明者】V·科萨尔, G·门蒂阿瑞斯 申请人:梅西耶-布加蒂-道提公司