RU1797018C - Способ определени прочности сцеплени покрыти с подложкой - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам испытани  материалов с покрытием на межслоевое и адгезионное сцепление покрыти  с подложкой. Целью изобретени   вл етс  упрощение способа. К исследуемой поверхности покрыти  креп т коллоксилиновую пленку путем предварительного смачивани  ее поверхности, предназначенной дл  контактировани  с покрытием, ацетоном, соединени  упом нутой поверхности с покрытием и выдержкой их под нагрузкой до испарени  ацетона. Прикладывают к пленке открывающую нагрузку и по величине нагрузки в момент отрыва покрыти  суд т о прочности сцеплени .

Description

Изобретение относитс  к способам испытани  материалов с покрытием на межслоевое и адгезионное сцепление покрыти  с подложкой.

Оно может быть применено в строительной , автодорожной, химической и т, д. про- мышленност х. Известны способы определени  прочности сцеплени  покрыти  к металлической промышленности путем нанесени  на поверхность покрыти  острием не менее трех параллельных рисок с рассто нием между ними 2-3 мм и перпендикул рно к ним также не менее трех параллельных рисок. Риски нанос т в одном направлении острием, установленным под углом 30°, глубиной до основного металла.

Недостатком способа  вл етс  то, что он дает только качественную оценку. Способ ограничиваетс  качеством покрыти  - после нанесени  рисок не должно быть отслаивани  покрыти  между лини ми и в сетке квадратов. Он не дает количественной оценки ни прочности сцеплени  покрыти  с подложкой, ни прочности межслоевого сцеплени  в покрытии.

Известен способ определени  адгези- онной прочности, заключающийс  в том, что образцы перегибают пополам лигГкой стороной внутрь и прокатывают с обрезиненным валиком не менее 5 раз. На рассто нии 100 мм от места сгиба склеенного образца нанос т метку, после чего из середины образца вдоль вырезают полоску шириной 15 мм и длиной 100 мм. Один конец полоски закрепл ют в верхнем зажиме приспособлени . На свободном конце полоски закрепл ют нижний зажим с грузом. Отсчитывают врем  отслоени  участка с момента подхода линии расслоени  к нанесенной метке и заканчивают при полном расслоении полоски. Критерием оценки адгезионной

Ч

ю

3

«4 00

прочности  вл етс  скорость расслоени  склеенной полоски,

Недостатком способа  вл етс  ограниченность его применени . Он рассчитан на определение прочности склеенных между собой участков полимерной липкой ленты под действием статической нагрузки. Он не применим дл  определени  межслоевой прочности сцеплени  в покрытии и дл  определени  прочности сцеплени  рыхлых покрытий , например, полученных электрохимическим путем, покрытий дл  автомобильных дорог, строительных материалов с пористым покрытием, к материалам-подложкам , представл ющим собой высокопористый материал, так как разрушаетс  и межслоевое сцепление в покрытии и пориста  подложка при наложении липкой ленты с последующим прокатыванием валиком ленты на поверхности покрыти , а на границе подложка - покрыти  могут по витьс  трещины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ определени  прочности сцеплени  нормальным отрывом.

Способ распростран етс  на покрыти  одно- и многослойные (толщиной до 400 мкм), нанесенные на металлические основани . Дл  определени  прочности сцеплени  покрытий к подложке приклеивают метал-, лическое основание из стали 3 к исследуемому металлу с покрытием, предварительно обработав поверхность шкуркой, обезжиривают ацетоном. Клей нанос т на склеиваемые поверхности, совмещают их и выдерживают в приспособлении не менее 72 часов до отверждени  кле . Перед испытанием соединение выдерживают несколько суток (примерно 14 сут.).

Выбирают диапазон измерени  силоиз- мерительного прибора разрывной машины. Образец закрепл ют в приспособлении дл  центрировани  образцов. Приспособление дл  центровки образцов устанавливают на нижней плите разрывной машины. Испытани  провод т постепенным нарастанием нагрузки до разрыва со скоростью 10 мм/мин. Фиксируют нагрузку, при которой произошло разрушение образца. Обе части образца осматривают дл  определени  характера разрушени . Определ ют адгези- онную прочность измерением силы, необходимой дл  отрыва покрыти  в направлении перпендикул рном его поверхности .

Недостатком способа  вл етс  сложность , длительность процесса подготовки исследуемого материала к испытани м. Способ не реализуетс  при определении межслоевого сцеплени  покрыти , так как обработка шкуркой поверхности покрыти  приводит к нарушению межслоевых св зей покрыти , так как известно, что слой прилегающий к

подложке наиболее плотный, последующие слои (особенно, например, полученные электрохимическим или химическим осаждением ), рыхлые или рыхлее, менее плотные , чем первые-слои покрыти .

Способ подготовки к испытани м рассчитан на плотные, прочные покрыти , а в качестве подложки - на литой металл. Дл  пористой подложки и/или ибристого покры ти  способ не применим, сложен и неточен.

.

Целью изобретени   вл етс  упрощение процесса.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном способе, заключающемс  в

том, что на исследуемой поверхности покрыти  закрепл ют отрывной элемент и прикладывают к последующему (последнему ) отрывную нагрузку, по величине которой в момент отрыва покрыти  суд т о прочности сцеплени , в качестве отрывного элемента используют коллоксилиновую пленку, а ее крепление к покрытию осуществл ют путем предварительного смачивани  ее поверхности , предназначенной дл  контактировани  с покрытием, ацетоном, соединени  упом нутой поверхности с покрыти- ем и выдержкой их под нагрузкой до испарени  ацетона.

Способ осуществл етс  следующим образом .

Определение прочности сцеплени  слоев покрытий на подложке. Беретс  коллок- силинова  пленка толщиной 1 мм (это

основа рентгеновской или кинопленки). Отрезаетс  от нее кусок, равный размеру отрывного элемента. Из пленки готовитс  форма, используема  в дальнейшем в качестве зажима при испытании прочности

сцеплени . Дл  этого из полоски пленки готов т , например, розетку, то есть форму представл ющую собой плоское дно и отогнутые вверх кра . В отогнутых кра х делают отверсти , за которые впоследствии

подвешивают груз. Плоское дно розетки с внешней стороны смачивают ацетоном, который покрывает его тонким (монослоем) или толстым (полислоем), что позвол ет регулировать глубину проникновени  пленки

в покрытие. В случае нанесени  ацетона на поверхность пленки в виде моносло  получаем захват дл  верхнего рыхлого, пористого , менее прочного сло  покрыти , например, дл  покрыти  полученного электрохимическим или химическим путем, фторангидритовые покрыти , битумной композиции , цементного покрыти  и т. д.

В случае нанесени  ацетона в виде полисло  на пленку получают захват дл  верхнего и нижнего, предлагающего к подложке слоев покрыти  за счет увеличени  проникающей способности в зкого раствора пленки в ацетоне. Чем толще слой в зкого раствора коллоксилина в ацетоне, тем глубже проникновение в покрытие и надежнее соединение.

Форма отрывного элемента может быть различной формы: П-образна , Г-образна 

И Т. Д.. .

После нанесени  ацетона на пленку , пленку прижимают к поверхности покрыти . Усилие прижима примерно 0,1-0,2 кг/см2. Оставл ют пленку до высыхани  растворител  на покрытии. Возможность послойного определени  прочности сцеплени  покрыти  открывает перспективу контрол  послойного изучени  эксплуатационных свойств покрыти  в зависимости от режима эксплуатации и дальнейшего регулировани  технологических/ процессов получени  покрыти  с заданными свойствами . В зависимости от пористости покрыти  и подложки выдержка пленки до высыхани  растворител  на покрытии составл ет 2-15 мин (2 мин - дол  высокопористых систем, 15 мин - дл  систем, приближающихс  по пористости к литым).

После высыхани  растворител  коллок- силинова  пленка выполн ет роль захвата

0

5

0

5

0

5

при испытании исследуемого материала на отрыв.

В таблице показаны примеры конкретного выполнени  способа. На основании приведенных данных способ имеет следующие преимущества. Он расшир ет возможность исследовани  без нарушени  исследуемой поверхности, упрощает операции по подготовке и испытанию адгезирн- ной прочности покрыти  и подложки, межслоевой прочности в покрытии и прочности сцеплени  наполнител  и в жущего в композиционных материалах.

Определ   величину прочности сцеплени  соединений, удаетс  находить оптимальные режимы послойного осаждени  покрыти  на подложку, прогнозировать поведение материала покрыти  и подложки в услови х эксплуатации. Способ позвол ет локализовать участки исследовани  и проводить исследовани  на объектах малой величины, что повышает качество исследовани .

Способ применим преимущественно дл  материалов со слабыми адгезионными св з ми и к материалам малой прочности, где определение другими способами затруднительно как на этапе подготовки, так и на этапе испытани  системы (пористые системы , слоистые композиты, системы с резким перепадом свойств в объеме материала или в поверхностных сло х). По сравнению с прототипом, способ проще (примерно в 3 раза), оперативнее.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  прочности сцеплени  покрыти  с подложкой, заключающийс  в том, что на исследуемой поверхности покрыти  закрепл ют отрывной элемент и прикладывают к последнему отрывающую нагрузку, по величине которой в момент отрыва покрыти  суд т о прочности сцепле

   ни , отличающийс  тем, что, с целью упрощени , в качестве отрывного элемента используют коллоксилиновую пленку, а ее крепление к покрытию осуществл ют путем предварительного смачивани  ее поверхности , предназначенной дл  контактировани  с покрытием, ацетоном, соединени  упом нутой поверхности с покрытием и выдержкой их под нагрузкой до испарени  ацетона.