專利名稱：一種涂層/基體材料界面結(jié)合強(qiáng)度的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及表面工程和材料科學(xué)測(cè)量領(lǐng)域，特指一種用于涂層/基體材料界面結(jié)合強(qiáng)度的測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
在表面工程和材料科學(xué)中，廣泛采用各種各樣的涂層技術(shù)以達(dá)到防護(hù)基體材料或增強(qiáng)基體表面性能的目的。界面結(jié)合強(qiáng)度是涂層/基體材料體系中的一項(xiàng)重要力學(xué)性能指標(biāo)。而表征與評(píng)價(jià)涂層/基體材料的界面結(jié)合強(qiáng)度又得依靠實(shí)驗(yàn)方法的測(cè)定。由于涂層/ 基體材料體系的多樣性與復(fù)雜性，至今還沒(méi)有形成適合于測(cè)量各類材料的界面結(jié)合強(qiáng)度的較準(zhǔn)確和定量化的方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種涂層/基體材料界面結(jié)合強(qiáng)度的測(cè)量方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種涂層/基體材料界面結(jié)合強(qiáng)度的測(cè)量方法，測(cè)量器材主要包括拉鉤、刀盤、膠粘劑，所述刀盤上有刀頭，所述刀頭用螺釘固定，其特征在于，包括如下步驟(I)將被測(cè)基體固定，選擇一個(gè)有良好涂層的較大的基體平面用于測(cè)量；(II)在選定的基體平面上涂布一層均勻的所述膠粘劑(如環(huán)氧樹脂)；(III)在涂布的所述膠粘劑上粘接用來(lái)施加載荷的器材——所述拉鉤；(IV)將所述刀盤套入所述拉鉤，所述刀盤的小圓柱孔與所述拉鉤的小圓柱配合， 所述刀盤的大圓柱孔與所述拉鉤的大圓柱配合，調(diào)節(jié)所述刀盤端面上的所述刀頭的刀尖恰好至所述刀盤的大圓柱孔的內(nèi)圓柱面上，擰緊所述螺釘將所述刀頭固定，轉(zhuǎn)動(dòng)所述刀盤，利用所述刀頭去除多余的所述膠粘劑，并刻畫出一個(gè)圓形的涂層，取出所述刀盤；(V)在所述拉鉤的一端施加拉伸載荷F，逐漸增大所施加的拉力，直到剛好將圓形的涂層剝離為止，記此時(shí)施加在所述拉鉤上的拉伸載荷F為FP。根據(jù)涂層與基體界面斷開所對(duì)應(yīng)的載荷Fp除以涂層與基體的接觸面積A，即此平均拉伸強(qiáng)度為其界面結(jié)合的拉伸強(qiáng)度，記σ，計(jì)算公式為σ = Fp/A令所述刀頭刀尖到所述刀盤中心軸線的距離為半徑R，于是有σ = Fp/A = Fp/ π R2據(jù)此，計(jì)算得到該涂層/基體材料界面的結(jié)合強(qiáng)度。本發(fā)明的有益效果是這種測(cè)量方法所需要的測(cè)量器材簡(jiǎn)單，測(cè)量過(guò)程簡(jiǎn)便，能夠較準(zhǔn)確和定量測(cè)量出界面結(jié)合的拉伸強(qiáng)度。


下面結(jié)合本發(fā)明的圖形進(jìn)一步說(shuō)明圖1是本發(fā)明的測(cè)量的示意圖。圖2是所述拉鉤的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是所述刀盤的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.基體，2.涂層，3.膠粘劑，4.拉鉤，5.刀盤，6.刀頭，7.螺釘。
具體實(shí)施例方式(I)將被測(cè)基體⑴固定，選擇一個(gè)有良好涂層(2)的較大的基體平面用于測(cè)量；(II)在選定的基體⑴平面上涂布一層均勻的所述膠粘劑(3)；(III)在涂布的所述膠粘劑(3)上粘接用來(lái)施加載荷的器材——所述拉鉤(4)；(IV)將所述刀盤(5)套入所述拉鉤(4)，所述刀盤(5)的小圓柱孔與所述拉鉤⑷ 的小圓柱配合，所述刀盤(5)的大圓柱孔與所述拉鉤(4)的大圓柱配合，調(diào)節(jié)所述刀盤(5) 端面上的所述刀頭(6)的刀尖恰好至所述刀盤(5)的大圓柱孔的內(nèi)圓柱面上，擰緊所述螺釘(7)將所述刀頭(6)固定，轉(zhuǎn)動(dòng)所述刀盤(5)，利用所述刀頭(6)去除多余的所述膠粘劑 (3)，并刻畫出一個(gè)圓形的涂層，取出所述刀盤(5)；(V)在所述拉鉤(4)的一端施加拉伸載荷F，逐漸增大所施加的拉力，直到剛好將圓形的涂層剝離為止，記此時(shí)施加在所述拉鉤(4)上的拉伸載荷F為FP。令所述刀頭(6)刀尖到所述刀盤(5)中心軸線的距離為半徑R，根據(jù)涂層與基體界面斷開所對(duì)應(yīng)的載荷Fp除以涂層與基體的接觸面積A，即此平均拉伸強(qiáng)度為其界面結(jié)合的拉伸強(qiáng)度，記ο，計(jì)算公式為σ = Fp/A = Fp/ π R2據(jù)此，計(jì)算得到該涂層/基體材料界面的結(jié)合強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1. 一種涂層/基體材料界面結(jié)合強(qiáng)度的測(cè)量方法，測(cè)量器材主要包括拉鉤、刀盤、膠粘劑，所述刀盤上有刀頭，所述刀頭用螺釘固定，其特征在于，包括如下步驟(I)將被測(cè)基體固定，選擇一個(gè)有良好涂層的較大的基體平面用于測(cè)量；(II)在選定的基體平面上涂布一層均勻的所述膠粘劑；(III)在涂布的所述膠粘劑上粘接用來(lái)施加載荷的器材——所述拉鉤；(IV)將所述刀盤套入所述拉鉤，所述刀盤的小圓柱孔與所述拉鉤的小圓柱配合，所述刀盤的大圓柱孔與所述拉鉤的大圓柱配合，調(diào)節(jié)所述刀盤端面上的所述刀頭的刀尖恰好至所述刀盤的大圓柱孔的內(nèi)圓柱面上，擰緊所述螺釘將所述刀頭固定，轉(zhuǎn)動(dòng)所述刀盤，利用所述刀頭去除多余的所述膠粘劑，并刻畫出一個(gè)圓形的涂層，取出所述刀盤；(V)在所述拉鉤的一端施加拉伸載荷F，逐漸增大所施加的拉力，直到剛好將圓形的涂層剝離為止，記此時(shí)施加在所述拉鉤上的拉伸載荷F為Fp ；令所述刀頭刀尖到所述刀盤中心軸線的距離為半徑R，根據(jù)涂層與基體界面斷開所對(duì)應(yīng)的載荷Fp除以涂層與基體的接觸面積A，即此平均拉伸強(qiáng)度為其界面結(jié)合的拉伸強(qiáng)度，記 0，計(jì)算公式為σ = Fp/A = Fp/ π R2據(jù)此，計(jì)算得到該涂層/基體材料界面的結(jié)合強(qiáng)度。
全文摘要
本發(fā)明涉及表面工程和材料科學(xué)測(cè)量領(lǐng)域，特指一種用于涂層/基體材料界面結(jié)合強(qiáng)度的測(cè)量方法，包括如下步驟(I)將被測(cè)基體固定；(II)在基體平面上涂布一層均勻的所述膠粘劑；(III)在涂布的所述膠粘劑上粘接用來(lái)施加載荷的器材——所述拉鉤；(IV)轉(zhuǎn)動(dòng)所述刀盤，利用所述刀盤端面上的所述刀頭去除多余的所述膠粘劑，刻畫出一個(gè)圓形的涂層，取出所述刀盤；(V)在所述拉鉤的一端施加拉伸載荷F，逐漸增大所施加的拉力，直到剛好將圓形的涂層剝離為止，記此時(shí)施加在所述拉鉤上的拉伸載荷F為FP。根據(jù)涂層與基體界面斷開所對(duì)應(yīng)的載荷FP除以涂層與基體的接觸面積A，即此平均拉伸強(qiáng)度為其界面結(jié)合的拉伸強(qiáng)度。
文檔編號(hào)G01N19/04GK102323209SQ20111026851
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者楊紹榮 申請(qǐng)人:金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院