專利名稱：一種涂層/基體材料界面結合強度的測量方法
技術領域：
本發明涉及表面工程和材料科學測量領域，特指一種用于涂層/基體材料界面結合強度的測量方法。
背景技術：
在表面工程和材料科學中，廣泛采用各種各樣的涂層技術以達到防護基體材料或增強基體表面性能的目的。界面結合強度是涂層/基體材料體系中的一項重要力學性能指標。而表征與評價涂層/基體材料的界面結合強度又得依靠實驗方法的測定。由于涂層/ 基體材料體系的多樣性與復雜性，至今還沒有形成適合于測量各類材料的界面結合強度的較準確和定量化的方法。
發明內容
為了解決上述問題，本發明提供一種涂層/基體材料界面結合強度的測量方法。本發明所采用的技術方案是一種涂層/基體材料界面結合強度的測量方法，測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)將被測基體固定，選擇一個有良好涂層的較大的基體平面用于測量；(II)在選定的基體平面上涂布一層均勻的所述膠粘劑(如環氧樹脂)；(III)在涂布的所述膠粘劑上粘接用來施加載荷的器材——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，調節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圓柱面上，擰緊所述螺釘將所述刀頭固定，轉動所述刀盤，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，記此時施加在所述拉鉤上的拉伸載荷F為FP。根據涂層與基體界面斷開所對應的載荷Fp除以涂層與基體的接觸面積A，即此平均拉伸強度為其界面結合的拉伸強度，記σ，計算公式為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據此，計算得到該涂層/基體材料界面的結合強度。本發明的有益效果是這種測量方法所需要的測量器材簡單，測量過程簡便，能夠較準確和定量測量出界面結合的拉伸強度。
下面結合本發明的圖形進一步說明圖1是本發明的測量的示意圖。圖2是所述拉鉤的結構示意圖。圖3是所述刀盤的結構示意圖。圖中，1.基體，2.涂層，3.膠粘劑，4.拉鉤，5.刀盤，6.刀頭，7.螺釘。
具體實施例方式(I)將被測基體⑴固定，選擇一個有良好涂層(2)的較大的基體平面用于測量；(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，調節所述刀盤(5) 端面上的所述刀頭(6)的刀尖恰好至所述刀盤(5)的大圓柱孔的內圓柱面上，擰緊所述螺釘(7)將所述刀頭(6)固定，轉動所述刀盤(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，根據涂層與基體界面斷開所對應的載荷Fp除以涂層與基體的接觸面積A，即此平均拉伸強度為其界面結合的拉伸強度，記ο，計算公式為σ = Fp/A = Fp/ π R2據此，計算得到該涂層/基體材料界面的結合強度。
權利要求
1. 一種涂層/基體材料界面結合強度的測量方法，測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)將被測基體固定，選擇一個有良好涂層的較大的基體平面用于測量；(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，調節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圓柱面上，擰緊所述螺釘將所述刀頭固定，轉動所述刀盤，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，根據涂層與基體界面斷開所對應的載荷Fp除以涂層與基體的接觸面積A，即此平均拉伸強度為其界面結合的拉伸強度，記 0，計算公式為σ = Fp/A = Fp/ π R2據此，計算得到該涂層/基體材料界面的結合強度。
全文摘要
本發明涉及表面工程和材料科學測量領域，特指一種用于涂層/基體材料界面結合強度的測量方法，包括如下步驟(I)將被測基體固定；(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施加載荷的器材——所述拉鉤；(IV)轉動所述刀盤，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，記此時施加在所述拉鉤上的拉伸載荷F為FP。根據涂層與基體界面斷開所對應的載荷FP除以涂層與基體的接觸面積A，即此平均拉伸強度為其界面結合的拉伸強度。
文檔編號G01N19/04GK102323209SQ20111026851
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月30日 優先權日2011年8月30日
發明者楊紹榮 申請人:金華職業技術學院