Характеристики этих материалов приведены в табл. 2.22.

Защитные диэлектрические пленки имеют различные свойства. Покрытие лаком ВЛ-931 при толщине лаковой пленки 0,02 мм не вызывает заметного роста затухания после климатических и механических воздействий. На­пример, для волновода 23x10, выполненного из АОО, затухание не превышает 0,2 дб/м, то же относится и к лаку КПЭЦ. Лак ЛЗВ-108 заметно увеличивает потери

(до 0,24 дб(м) после 14 суток пребывания в условиях тропической влажности и имеет тенденцию к растрески­ванию. Лак 976-1 малотехнологичен и токсичен. Лак СБ-1С увеличивает потери от 0,2 до 0,24 дб/м после 30 суток пребывания в условиях тропической влажности и имеет низкую адгезию.

Лаки наносятся на очищенные металлические поверх­ности пульверизацией или заливкой полости обрабаты­ваемых корпусов, после чего лак выливается из поло­сти, а лаковая пленка на стенках корпуса высушивается при повышенной температуре (40—60° С). При этом кор­пус подвешивается, чтобы излишки лака могли стекать к выходу из рабочей полости. Толщина лаковой пленки зависит от вязкости лака. Количество слоев и вязкость лака подбирают экспериментально.

В качестве защитных покрытий используются также окисные пленки на основе защищаемых металлов. Они должны быть тонкими, механически прочными, плотными и непроводящими. Наиболее распространено фосфатное оксидирование алюминия и его сплавов и электрохимическое оксидирование серебряных покры­тий.

Фосфатное оксидирование волноводов из алюминия и его сплавов проводят следующим.Образом.

После обезжиривания органическим растворителем, химического травления в растворе едкого натра (50— 100 г/л при 50—60° С в течение 0,5—1 мин) и осветления в растворе азотной кислоты производят оксидирование в электролите следующего состава (г/л):

ортофосфорная кислота 40—50

хромовый ангидрид 5—7

плавиковая кислота 3—5

фтористый иатрий 3—4

Режим работы — при температуре 18—20° С, время выдержки — 8—12 мин. Волноводы с таким покрытием выдерживают испытания при самых сложных климатиче­ских условиях. Однако затухание в них несколько увели­чивается и составляет 0,29—0,34 дб/м. В табл. 2.23 при­ведены сравнительные данные по затуханию на h = 3 см для различных способов защиты алюминиевых волно­водов.

Изделия, покрытые серебром, оксидируются в элек­тролите следующего состава (гл):

натрий сернистый 25—30

натрий серии сто кислый 15—20

серяая кислота 3—5

ацетои СН₃СОСН₃ 3—5

Температура раствора 18—25° С, анодная плотность тока 0,1—0,5 а/дм², время обработки 3—5 мин.

При оксидировании волновода необходимо применять внутренний катод для равномерности покрытия.

Волноводы с оксидированной поверхностью серебря­ного покрытия устойчивы к коррозии. Наличие оксидного слоя не вносит заметного увеличения потерь. Так, доб­ротность полого резонатора после оксидирования при работе гга К = 3 см уменьшается всего на 0,3—0,5%.

Контроль качества защитных диэлектрических покры­тий осложняется тем, что покрытие наносится на поверх­ности волноводного корпуса недоступные визуальной оценке. Поэтому его качество проверяется климатически­ми воздействиями и при хороших результатах парамет­ры технологического процесса получения покрытий ста­билизируются. Такая проверка кроме трудоемкости не гарантирует от брака, не позволяет создать регулируе­мый технологический процесс нанесения защитных по­крытий и малооперативна.

Анализ механизма коррозии алюминия и его сплавов, защищенных оксидными пленками, структуры и свойств этих пленок позволил использовать простой и оператив­ный способ контроля их качества.

Коррозия алюминия в обычных атмосферных усло­виях имеет электрохимический механизм. При этом кор­розионные процессы развиваются в тонких пленках элек­тролитов, возникающих на поверхности металла вслед­ствие адсобрции или конденсации влаги и последующего растворения в ней газов (О2; С0₂; S0₂ NH₃), кислот и солей. Установлено, что на поверхности алюминия, по­крытого окисной пленкой, существует три вида участков: анодные — поры; катодные — покрытые сплошной ди­электрической пленкой, тонкой и способной пропускать электроны, и элект­рохимически инерт­ные участки, т. е. та­кие, которые покры­ты пленкой большой толщины, практиче­ски не пропускаю­щей электронов и хо­рошо изолирующей поверхность метал­ла. Волноводный корпус лучше защи­щен от коррозии, ес­ли большая часть его поверхности по­крыта инертными участками окисной пленки. Следова­тельно, задачей контроля качества защищеной пленки яв­ляется определение площади электрохимически актив­ных участков. Для этого используется измерение актив­ного и емкостного сопротивлений окисных пленок. Полость волноводного корпуса заполняется нейтральным токопроводящим раствором • (например, раствором Na₂S04), в нее вводится дополнительный электрод. Мос­товым методом измеряется емкость и активное сопротив­ление системы на различных частотах (от 100 до 5000 гц) и постоянном токе. Исследования показали, что эквива­лентной электрической схемой окисной пленки на поверх­ности алюминия является параллельное соединение ак­тивного сопротивления и емкости. Величина активного сопротивления определяется двумя компонентами — сум­марным сопротивлением незащищенных участков по­верхности (пор) и сопротивлением утечки катодных участков.

На рис. 2.22 даны кривые зависимости результирую­щего активного сопротивления от частоты при различ­ных концентрациях раствора Na2S04- Взаимное смещение кривых обусловлено различным

сопротивлением растворов.

Измерение активного сопротивления покрытий раз­личного качества показывает, что во всех случаях с ро­стом площади электрохимически активных участков ве­личина активного сопротивления пленки -уменьшается.

Измерение емкости и сравнения полученных резуль­татов с числом электрохимически активных участков на поверхности устройства показали определенную законо­мерность, а именно, чем больше число электрохимическиактивных участков, тем выше емкость независимо от тол­щины окисной

пленки на электрохимически инертных участках. Значит на величину емкости влияют катодные участки покрытия, а поры определяют лишь активную часть комплексного сопротивления пленки. Для алюми­ния с окисным покрытием качественные защитные плен­ки характеризуются удельной емкостью около 1 мкф/см².

Таким образом, комплексное сопротивление защитно­го окисного покрытия позволяет судить о стабильности или изменении его качества. Если при измерении партии волноводных устройств обнаруживается, что при неиз­менной емкости меняется активное сопротивление, зна­чит изменена пористость покрытия. При производствен­ном контроле стабильности и воспроизводимости каче­ства защитных окисных покрытий производят два замера на фиксированной частоте — активного сопротивления и емкости покрытия. Для упрощения процесса можно ис­пользовать структурную схему, показанную на рис. 2.23.

Контролируемый волноводный корпус с дополнитель­ным электродом помещают в ванну с раствором Na₂S0₄ и включают в плечо измерительного моста. В другое пле­чо включены образцовые сопротивление или емкость. Их величина выбирается в зависимости от размеров волно­водного корпуса, концентрации раствора Na₂S0₄ и тре­бований к защитному покрытию. Мост питается от ста­билизированного источника питания на частоте 1000 гц. Разбаланс с моста через усилитель подается на сигналь­ную обмотку реле. Если он не превышает заданных пре­делов, т. е. сигнал ниже напряжения срабатывания реле, то включен нуль-индикатор (сигнальная лампа), если превышает, то реле срабатывает и сигнал подается на измерительный прибор, шкала которого градуирована в значениях R и С. После проверки корпус поступает на промывку.

Высокая производительность способа позволяет вести стопроцентный контроль качества защитных покрытий. Это облегчает динамический контроль стабильности тех­нологического процесса оксидирования или направлен­ную корректировку его параметров.

Следует отметить, что рассмотренный способ контро­ля применяется не только для алюминиевых корпусов волноводных устройств, но и для корпусов, изготовлен­ных из других материалов, защищенных диэлектриче­скими покрытиями.

Трудоемкость электролитического серебрения и окси­дирования определяется длиной обрабатываемого вол­новодного корпуса и его конфигурацией. В табл. 2.24 и 2.25 приведены значения штучного времени для электро­химического серебрения и оксидирования. Это время учитывает весь комплекс работ по нанесению покрытий, исключая изоляцию непокрываемых мест.

Чистота токонесущей поверхности изменяется при на­несении на нее металлических покрытий или создании окисных пленок.

В табл. 2.26 приведены данные, характеризующие из­менение чистоты поверхности после нанесения по­крытий.

Чистоту токонесущей поверхности можно повысить механическим полированием и химическим или элект­рохимическим полированием.Для механического полирования используются фетровые полировальники или стальные шарики.

Фетровый полировальник представляет собой вкла­дыш, размеры которого соответствуют размерам канала волновода. Он должен плотно входить в канал. Рабочие поверхности покрыты фетром. Для обработки фетровым полировальником используются только прямолинейные волноводные трубы, Полирование ведется с пастой. По­лировальник вводится в волновод, на фланцы которого надеваются крышки со штуцерами, соединенными с зо­лотниковой системой (рис. 2.24). От магистрали сжатого воздуха через золотниковую систему к крышкам попе­ременно подводится повышенное давление, приводящее в движение полировальник. Применяются конструкции полировальников с резиновыми или пружинными про­кладками, обеспечивающими равномерный и постоянный прижим фетра по периметру к токонесущей поверхности.