Термочувствительные краски

Футболка, обесцвечивающаяся при нагревании.

Термочувствительные краски (термоиндикаторные краски) — краски, меняющие цвет в зависимости от температуры.

Принцип действия

Некоторые вещества способны при нагревании изменять свою кристаллическую структуру, и, как следствие — цвет (из-за изменения спектра поглощения вследствие фазового перехода).

Наибольшее применение находят некоторые твёрдые вещества, часто используемые в качестве пигмента, с тем или иным связующим; а также жидкие кристаллы.

Применение

Термокраски были разработаны для определения температуры на поверхности изделий произвольной формы, в том числе — на поверхости движущихся предметов (например, заготовка при резании на токарном станке, или фреза). Термокраски нашли широкое применение в температурных исследованиях различных объектов.

Преимущества

Преимущества термокрасок перед термометрами различных типов:

• возможность измерения температуры сколь угодно искривлённых поверхностей
• получение поля температур (или изотерм), а не отдельных точечных измерений
• отсутствие теплоотвода по проводам (например, терморезисторов)
• лёгкость дистанционного считывания температуры объектов (например, находящихся под высоким напряжением)

Точность

Точность измерения температуры термохимической краской ± 5…10° C, хотя в паспорте на каждую конкретную партию краски может быть указана более точная температура перехода и бо́льшая точность.

Термохимические краски по ТУ 133-67 (СССР)

Список красок, выпускавшихся промышленностью.

Марка краски	Температура перехода °C	Исходный цвет	Цвет после нагрева
1а	45	светло-розовый	голубой
31	70	розовый	зелёный
32	85	светло-розовый	светло-синий
13	90	светло-зелёный	светло-коричневый
50	110	светло-розовый	светло-фиолетовый
4	120	светло-зелёный	фиолетовый
30	130	жёлтый	оранжевый
5	150	фиолетовый	чёрный
6	180	светло-зелёный	чёрный
230	200	зелёный	беж
8	240	светло-зелёный	коричневый
240	250	бирюзовый	белый
10	280	сиреневый	чёрно-синий
12	360	синий	беж
6б	410	белый	коричневый
470	445	сине-зелёный	светло-серый
15	470	оранжевый	серый
480	485	голубой	светло-серый
490	510	сине-зелёный	оранжевый
528	555	чёрный	тёмно-зелёный
14	570	розовый	белый через беж
7	700	бледно-зелёный	ярко-зелёный
100	800	сиреневый	светло-фиолетовый

Формы выпуска

Одной из форм выпуска термоиндикаторных красок были «восковые карандаши».

Некоторые широко применяемые вещества

Порошки подходящих неорганических пигментов можно диспергировать в олифе, декстриновом или цапон-лаке (нитроклее); для изготовления восковых термокарандашей используют расплав-основу из воска, парафина, церезина, др. восков, смол и т.п..

Оксид цинка (цинковые белила), 500—600 °C

Белый порошок, обратимо желтеющий при нагревании.

Тетраиодомеркурат меди (I), 60°-65 °C (красный/бурый)

• раствор 1: в 20 см³ воды растворить 2,5 г KI, когда раствориться, добавить 8 г HgI₂.
• раствор 2: 20 см³ воды + 3 г CuSO₄.
• влить раствор 2 в раствор 1 малыми порциями, перемешивая. Дать 30 минут отстояться, осадок собрать на бумажном фильтре и не менее 10 раз промыть водой.

Тетраиодомеркурат серебра, 40°-45 °C (лимонно-жёлтый/коричневый)

• раствор 1: в 200 см³ воды растворить 5 г KI, нагреть, добавить 8 г HgI₂ и перемешивать до полного растворения.
• раствор 2: 10 см³ воды + 2,5 г AgNO₃ (ляписа).
• В темноте в холодный раствор 1 влить при перемешивании раствор 2. После 20-минутного отстаивания в темноте собрать (можно на свету) осадок лимонного цвета. Промыть водой. Просушить между 2 листами фильтровальной бумаги.

См. также

• Жидкокристаллические термоиндикаторы
• Термоиндикаторные краски плавления (ТУ 6-10-1131-71)

Литература

• Абрамович Б.Г. Термоиндикаторы и их применение М., 1972