CN206348257U - 一种测量厚涂层‑基体界面结合强度的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种测量试样的厚涂层‑基体界面结合强度的试验装置，包括底板、支撑座、内花键外筒、外筒盖、加固粘接件、试样和扭矩加载器；试样包括基体和厚涂层；所述的支撑座固定在所述的底板上；所述的内花键外筒固定在所述的支撑座上；所述的加固粘接件同轴安装在所述的内花键外筒内；所述的试样上的厚涂层与所述的加固粘接件同轴粘接，试样上的基体两端各设有所述的一个扭矩加载器。当基体两端的扭矩加载器同时给试样施加同转向的扭矩时，该装置可通过厚涂层与基体界面结合处的剪切断裂情况来实验测量厚涂层‑基体界面结合强度的大小。
Description
技术领域
本实用新型涉及涂层界面结合强度测量领域，具体是涉及一种测量厚涂层-基体界面结合强度的试验装置。
背景技术
涂层与基体界面结合处的强度测量方法有很多种，剪切法是其中最普遍采用的一种方法，常用在测量厚涂层-基体结合面上的剪切强度。通过查阅相关文献和专利，常见的采用剪切法测量剪切强度的试验装置大都是在涂层-基体结合面平行方向施加载荷力，但大都存在施加的力的位置不好标定的情况。
本实用新型旨在提供一种操作简单、重复性好、测量精度高的测量厚涂层-基体界面结合强度的试验装置，避免了传统的厚涂层-基体结合界面剪切强度测量时结合界面不易标定的问题。对于厚涂层-基体的界面结合剪切强度定量研究奠定实验基础。
发明内容
本实用新型提供了一种操作简单、重复性好、测量精度高的一种测量厚涂层-基体界面结合强度的试验装置。
本实用新型专利采用的技术方案是：一种测量厚涂层-基体界面结合强度的试验装置，包括底板、支撑座、内花键外筒、外筒盖、加固粘接件、试样和扭矩加载器；试样包括基体和厚涂层；所述的支撑座固定在所述的底板上；所述的内花键外筒固定在所述的支撑座上；所述的加固粘接件同轴安装在所述的内花键外筒内；所述的试样上的厚涂层与所述的加固粘接件同轴粘接，试样上的基体两端各设有所述的一个扭矩加载器。
所述的支撑座上端设有一半圆状凹口，直径与所述的内花键外筒直径一致，支撑座背部设有一与半圆状凹口同轴的半圆状通孔，半圆状通孔直径大于所述的基体直径，小于半圆状凹口直径。
所述的内花键外筒为圆柱状，两边各设有与所述的支撑座上端固定联接的平面侧座，内部加工有内花键，背部设有一同轴的圆形通孔，圆形通孔直径大于所述的基体直径。
所述的外筒盖直径与所述的内花键外筒直径一致，且外筒盖内端面设有一大小与所述的内花键外筒内部内花键状槽直径相等的凸台，所述的外筒盖中间设有一比所述的基体直径略大的通孔。
所述的加固粘接件外形呈外花键状，与所述的内花键外筒内部的内花键过渡配合，加固粘接件内部设有一内花键形状的通孔。
所述的厚涂层呈外花键状，厚度可为5mm-50mm，大小稍小于所述的加固粘接件内部的内花键状通孔，两者间隙通过粘接剂粘接。
所述的基体为圆柱状，基体两端各被扭矩加载器固定，所述的扭矩加载器能同时施加扭矩并实时记录所施加的扭矩。
本实用新型的有益效果是：本实用新型操作简单、重复性好、测量精度高；避免了传统的厚涂层-基体结合界面剪切强度测量时结合界面不易标定的问题。给厚涂层-基体的界面结合强度定量研究提供了实验基础。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型装置的结构示意图。
图2为本实用新型装置的分解示意图。
图3为本实用新型装置的侧面分解示意图。
图4为本实用新型装置的试样受力示意图。
图中，1-底板，2-支撑座，3-扭矩加载器，4-基体，5-外筒盖，6-内花键外筒，7-加固粘接件，8-厚涂层。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1至图4所示，本实用新型一种测量厚涂层-基体界面结合强度的试验装置，包括底板1、支撑座2、内花键外筒6、外筒盖5、加固粘接件7、试样和扭矩加载器3；试样包括基体4和基体4中间的厚涂层8；所述的支撑座2固定在所述的底板1上；所述的内花键外筒6固定在所述的支撑座2上；所述的加固粘接件7同轴安装在所述的内花键外筒6 内；所述的试样上的厚涂层8与所述的加固粘接件7同轴粘接，试样上的基体4两端各设有所述的一个扭矩加载器3。
所述的支撑座2上端设有一半圆状凹口201，直径与所述的内花键外筒6直径一致，支撑座2背部设有一与半圆状凹口201同轴的半圆状通孔202，半圆状通孔202直径大于所述的基体4直径，小于半圆状凹口201直径。
所述的内花键外筒6为圆柱状，两边各设有与所述的支撑座2上端固定联接的平面侧座601，内部加工有内花键，背部设有一同轴的圆形通孔603，圆形通孔603直径大于所述的基体4直径。
所述的外筒盖5直径与所述的内花键外筒6直径一致，且外筒盖5内端面设有一大小与所述的内花键外筒6内部内花键状槽直径相等的凸台501，所述的外筒盖5中间设有一比所述的基体4直径略大的通孔502。
所述的加固粘接件7外形呈外花键状，与所述的内花键外筒6内部的内花键过渡配合，加固粘接件7内部设有一内花键形状的通孔。
所述的厚涂层8呈外花键状，厚度可为5mm-50mm，大小稍小于所述的加固粘接件7内部的内花键状通孔，两者间隙通过粘接剂粘接。
所述的基体4为圆柱状，基体4两端各被扭矩加载器3固定，所述的扭矩加载器3能同时施加扭矩并实时记录所施加的扭矩T。
具体操作过程如下：
(1)制作一个本实用新型装置中的试样，将试样的厚涂层表面涂上粘接剂，并安装在加固粘接件内部的内花键状通孔内，两者紧密粘接；
(2)将试样连同固定在其上的加固粘接件一并安装在内花键外筒的内部槽内，之后盖上外筒盖并用螺钉拧紧，限制住试样及其加固粘接件轴向方向的自由度；
(3)将内花键外筒固定在支撑座上，同时支撑座也与底板固定，将试样的基体两端安装上扭矩加载器，安装工作完成；
(4)缓慢地给基体两端同时施加同一转向的扭矩，直到涂层-基体结合面发生剪切断裂，记录下此时两端施加的扭矩T。根据计算公式A＝mπd(2)，σ为平均剪切强度，即其界面结合的剪切强度，F为涂层与基体界面断开的临界载荷，A为涂层与基体界面结合处的面积，m为涂层在试样上的高度，d为基体的直径。可得出界面结合的剪切强度即可算出厚涂层-基体界面结合处强度值。
Claims (7)
1.一种测量厚涂层-基体界面结合强度的试验装置，包括底板、支撑座、内花键外筒、外筒盖、加固粘接件、试样和扭矩加载器；试样包括基体和厚涂层；所述的支撑座固定在所述的底板上；所述的内花键外筒固定在所述的支撑座上；所述的加固粘接件同轴安装在所述的内花键外筒内；所述的试样上的厚涂层与所述的加固粘接件同轴粘接，试样上的基体两端各设有所述的一个扭矩加载器。
2.根据权利要求1所述的一种测量厚涂层-基体界面结合强度的试验装置，其特征在于：所述的支撑座上端设有一半圆状凹口，直径与所述的内花键外筒直径一致，支撑座背部设有一与半圆状凹口同轴的半圆状通孔，半圆状通孔直径大于所述的基体直径，小于半圆状凹口直径。
3.根据权利要求1所述的一种测量厚涂层-基体界面结合强度的试验装置，其特征在于：所述的内花键外筒为圆柱状，两边各设有与所述的支撑座上端固定联接的平面侧座，内部加工有内花键，背部设有一同轴的圆形通孔，圆形通孔直径大于所述的基体直径。
4.根据权利要求1所述的一种测量厚涂层-基体界面结合强度的试验装置，其特征在于：所述的外筒盖直径与所述的内花键外筒直径一致，且外筒盖内端面设有一大小与所述的内花键外筒内部内花键状槽直径相等的凸台，所述的外筒盖中间设有一比所述的基体直径略大的通孔。
5.根据权利要求1所述的一种测量厚涂层-基体界面结合强度的试验装置，其特征在于：所述的加固粘接件外形呈外花键状，与所述的内花键外筒内部的内花键过渡配合，加固粘接件内部设有一内花键形状的通孔。
6.根据权利要求1所述的一种测量厚涂层-基体界面结合强度的试验装置，其特征在于：所述的厚涂层呈外花键状，厚度可为5mm-50mm，大小稍小于所述的加固粘接件内部的内花键状通孔，两者间隙通过粘接剂粘接。
7.根据权利要求1所述的一种测量厚涂层-基体界面结合强度的试验装置，其特征在于：所述的基体为圆柱状，基体两端各被扭矩加载器固定，所述的扭矩加载器能同时施加扭矩并实时记录所施加的扭矩。
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|---|---|---|---|---|
| CN108519326A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-09-11 | 三峡大学 | 芯棒护套粘结界面测试装置及检测方法 |
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