CN2634468Y - 材料及涂层高温结合强度测试仪 - Google Patents

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张津
孙智富
叶宏
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Abstract

材料及涂层高温结合强度测试仪，其基本组成包括专用试样夹具、力传感器、加力装置、测试仪表和显示与输出装置。力传感器连接于夹头与加力装置支架之间，加力装置通过滑动支架连接夹具的上下夹头，用于从夹具两端对夹具施加拉力。专用试样夹具有上下夹头，下夹头上固定试样定位座，试样定位座上设定位环，用于定位试样。上夹头的下端伸入定位环内，测试时在其端部涂覆粘合胶，与试样的涂层粘合。本测试仪可以测量涂层在室温及一定温度下与基体的结合力，还可用于替代常规的材料试验机及高温材料试验机，具有小型化和智能化的优点。

Description

材料及涂层高温结合强度测试仪
技术领域
本实用新型属材料及各类材料表面涂层、镀层、薄膜及其它各类PVD、CVD陶瓷涂层与基体母材在常温或高温(涂层工作温度)条件下结合强度的测试仪器，可广泛地应用于工矿企业、科研院所和高等院校的材料及表面工程研究领域。
背景技术
随着现代科学技术的不断发展，材料表面工程技术也突飞猛进。而基体材料和表面的各种涂层、镀层之间的结合强度，特别是在高温条件下的结合强度的测试尤为重要，目前已成为困扰此项技术发展的一项重要研究课题。
目前国内外尚无此检测仪器的报导，一般的国内外采用预先粘合，并拉伸检测涂层和基体的结合强度，这种检测方法不能进行高温条件下的检测。并且检测数据多为指针式的标示，精度较差，而且价格十分昂贵。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有这类测试仪器存在的不足，提供一种能检测材料及材料各类涂层结合强度的仪器，除可以测量涂层在室温及一定温度下与基体的结合力以外，也可用于替代常规的材料试验机及高温材料试验机，具有小型化和智能化的优点。
本实用新型的技术方案如下：
材料及涂层高温结合强度测试仪，其基本组成包括专用试样夹具、力传感器、加力装置、测试仪表和显示与输出装置。力传感器连接于夹头与加力装置支架之间，加力装置通过滑动支架连接夹具的上下夹头，用于从夹具两端对夹具施加拉力。
专用试样夹具有上下夹头，下夹头上固定试样定位座，试样定位座上设定位环，用于定位试样。上夹头的下端伸入定位环内，测试时在其端部涂覆粘合胶，与试样的涂层粘合。
为了满足在常温和高温等各种温度条件下测试的需要，本仪器在专用试样夹具的试样定位座与定位环部分之外设置有加热装置，用于改变试样的环境温度。
本测试仪的测试仪表部分包括力测试仪表和测温、控温仪表，力测试仪表通过电缆连接力传感器，测温、控温仪表通过电缆连接安装于加热装置上的热电偶。
本测试仪的优点是：
1、除可以测量涂层在室温及一定温度下与基体的结合力以外，也可用于替代常规的材料试验机及高温材料试验机。
2、结构设计简单紧凑，具有小型化和智能化的优点。
3、成本低，只有现有测试仪表的1/20，而测试精度高。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图；
图2是图1中加力装置与夹具部分组合的结构图；
图3是图1中专用试样夹具的结构图。
具体实施方式
参见图1和图2，本测试仪由力传感器1、滑动支架2、加热装置3、液压加力装置4、力测试仪表5、测温、控温仪表6、微机7、打印机8、夹头9、专用试样夹具10组成。专用试样夹具10安装在滑动支架2上，力传感器1连接于专用试样夹具10的夹头与液压加力装置4的滑动支架2之间，感应液压加力装置4施加给夹头的力的大小，力传感器1通过电缆与力测试仪表连接，将感应到的里力传递给力测试仪表。液压加力装置4通过由其推动的滑动支架2分别连接上夹头10-1和下夹头10-8。专用试样夹具10的外部有加热装置3，它上面有热电偶，通过电缆连接测温、控温仪表6。整个测试仪表的信号线再接入作为显示、存贮器的微机7，微机7线缆连接打印机8。
专用试样夹具10的结构参见图3，它具有上下夹头10-1和10-8，下夹头10-8上固定有试样定位座10-7，定位环10-2通过连接螺栓10-6与试样定位座10-7连接，它们之间用于定位被侧试样10-5，上夹头10-1的下端伸入定位环10-2内，端部涂覆粘合胶10-3，与被测试试样的涂层10-4粘合。使用时将专用夹具两头插入仪器的上下接口，即可加压进行测试。
本测试仪的测试操作过程如下：先带涂层的被测试样夹在专用试样夹具10内，在上夹头下端部和被测试样之间涂覆贴合剂使它们固化为一体；若需测高温下的拉伸强度，用加热装置3加温，若测常温下的拉伸强度，则不使用加热装置3；然后，经液压加力装置4加力，推动滑动支架2向上滑动，施加的力经滑动支架2和测力传感器1对夹持在专用试样夹具10内的被测试样10-5进行拉伸。加热装置3的温度经测温热电偶传给测温、控温仪表6。而施加的拉力则经测力传感器1传给测力仪表5连接。随施加的拉伸力不断的增加，则被测试样被拉断(或从贴结面被拉开)，从而可以测出测量的高温拉伸强度及涂层和基体的结合力。
本仪器采用了一种测量不同温度下应力应变曲线的软件。
本测试仪的相关参数可设计如下：
测力范围为0-20000N
测量温度范围为0-950℃
测量精度为±3％

Claims (4)

1、材料及涂层高温结合强度测试仪，其特征在于测试仪包括专用试样夹具(10)、力传感器(1)、加力装置(4)、测试仪表、显示与输出装置；力传感器(1)连接于夹头(9)与加力装置滑动支架(2)之间，加力装置(4)通过滑动支架(2)连接夹具的上下夹头(10-1、10-8)。
2、根据权利要求1所述的材料及涂层高温结合强度测试仪，其特征在于专用试样夹具有上下夹头(10-1、10-8)，下夹头(10-8)上固定试样定位座(10-7)，试样定位座(10-7)上设定位环(10-2)，定位试样(10-5)，上夹头(10-1)的下端伸入定位环(10-2)内，端部涂覆粘合胶，与试样的涂层粘合。
3、根据权利要求2所述的材料及涂层高温结合强度测试仪，其特征在于专用试样夹具(10)的试样定位座(10-7)与定位环(10-2)部分之外设置有加热装置(3)。
4、根据权利要求1、2或3所述的材料及涂层高温结合强度测试仪，其特征在于测试仪表包括力测试仪表(5)和测温、控温仪表(6)，力测试仪表(5)通过电缆连接力传感器(1)，测温、控温仪表(6)通过电缆连接安装于加热装置(3)上的热电偶。
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