[发明专利]用于量化部件表面的清洁度水平的分析方法

说明书

本发明涉及允许分析导电样本表面的清洁度和/或活跃度(activation)水平的方法和设备领域。

发明背景

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(préparation)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。

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(mouillabilité)。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。

发明主题

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

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：

-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；

-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；

-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

-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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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：

-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

-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。