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金屬表面涂層的粘結(jié)強(qiáng)度研究
檢測(cè)樣品：涂層
檢測(cè)項(xiàng)目：粘結(jié)強(qiáng)度
方案概述：涂層（coating）是涂料一次施涂所得到的固態(tài)連續(xù)膜，是為了防護(hù)，絕緣，裝飾等目的，涂布于金屬，織物，塑料等基材上的薄層。涂料可以為氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)，通常根據(jù)需要噴涂的基材決定涂料的種類和狀態(tài)。而金屬基材在實(shí)際應(yīng)用中，我們多會(huì)需要到一個(gè)耐磨的涂層，這個(gè)耐磨涂層就是一種附著在該金屬基材上，以增加金屬基材的抗磨損的一層特殊材料。
金屬表面涂層的粘結(jié)強(qiáng)度研究
上文我們介紹了粘結(jié)力/附著力/粘結(jié)強(qiáng)度分析儀——LUMiFrac的原理和樣品組件的制備，本期我們就緊接著來介紹一篇利用LUMiFrac來研究金屬表面涂層的粘結(jié)強(qiáng)度的應(yīng)用。
首先我們來科普一下涂層技術(shù)，涂層(coating)是涂料一次施涂所得到的固態(tài)連續(xù)膜，是為了防護(hù)，絕緣，裝飾等目的，涂布于金屬，織物，塑料等基材上的薄層。涂料可以為氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)，通常根據(jù)需要噴涂的基材決定涂料的種類和狀態(tài)。
而金屬基材在實(shí)際應(yīng)用中，我們多會(huì)需要到一個(gè)耐磨的涂層，這個(gè)耐磨涂層就是一種附著在該金屬基材上，以增加金屬基材的抗磨損的一層特殊材料。
按耐磨涂層的性能可分為以下幾種：
（1）耐粘著磨損涂層
（2）耐磨粒磨損涂層
（3）耐疲勞磨損涂層
（4）耐沖蝕磨損涂層
按附著方式可分熱噴涂涂層和化學(xué)粘涂耐磨涂層。
傳統(tǒng)測(cè)量涂層的粘結(jié)強(qiáng)度的儀器一般是采用拉力試驗(yàn)機(jī)。測(cè)試時(shí),將準(zhǔn)備好的試件裝在試驗(yàn)機(jī)上,均勻連續(xù)加荷至試件涂層破裂為止。但是這種傳統(tǒng)的拉力試驗(yàn)機(jī)需要根據(jù)樣品的抗拉強(qiáng)度選擇各種不同負(fù)載范圍的夾具，不僅單次只能測(cè)試一個(gè)樣品，而且重復(fù)性差，拉力試驗(yàn)機(jī)本身體積很大又非常占空間。LUMiFrac就能很好地解決了拉力試驗(yàn)機(jī)的這些弊端。所以接下來我們將帶來LUMiFrac研究金屬表面涂層的粘結(jié)強(qiáng)度的應(yīng)用。
目的：3種不同的金屬表面聚合物涂層的比較
樣品基材材質(zhì)：金屬
膠粘劑：2-C-Epoxy環(huán)氧樹脂膠水
固化條件：室溫固化24h
涂層：(Reference) V2A-V2A
(A)100 % PE 聚乙烯
(B)80 % PE + 20 % Epoxy 80 %聚乙烯+20 %環(huán)氧樹脂
(C)50 % PE + 50 % Epoxy 50 %聚乙烯+50 %環(huán)氧樹脂
樣品組件數(shù)量：3種不同的金屬表面聚合物涂層，以及一種參考的金屬表面聚合物涂層樣品，每個(gè)樣品組件各制備4個(gè)，共計(jì)16個(gè)。
Figue 1
如圖（1）所示，為3種不同的金屬表面聚合物涂層，以及一種參考的金屬表面聚合物涂層的樣品，其粘結(jié)強(qiáng)度柱狀圖比較。每個(gè)樣品組件均制作了4份，圖中已標(biāo)識(shí)出偏差。根據(jù)結(jié)果，我們可以得到樣品C——即50 % PE + 50 % Epoxy 50 %聚乙烯+50 %環(huán)氧樹脂的涂層，其粘結(jié)強(qiáng)度佳。
Figue 2
圖（2）所示為每一類涂層在斷裂時(shí)候的樣品表面，以及測(cè)試基座表面所對(duì)應(yīng)的照片。
后我們來做一個(gè)LUMiFrac和傳統(tǒng)拉力試驗(yàn)機(jī)的比較
| 拉力試驗(yàn)儀 | 特點(diǎn) | LUMiFrac-CAT技術(shù) |
| 一個(gè) | 可測(cè)樣品數(shù) | 可同時(shí)測(cè)8個(gè) |
| 每個(gè)樣品15 分鐘 | 安裝 & 測(cè)試 & 拆卸 | 8個(gè)樣品5 分鐘 |
| 雙面 | 樣品固定 | 單面 |
| 需要 | 粘結(jié) | 需要 |
| 一個(gè)樣品接一個(gè)樣品 | 測(cè)試順序 | 一批樣品接一批樣品 |
| 難以避免 | 剪切力 | 無 |
| N, kN, MN: | 負(fù)載范圍 | 0.1N-6.5 kN: |
| 不同體系/夾具 | 同一儀器/體系 | |
| 符合 | DIN EN 15870 | 符合 |
| 符合 | DIN EN ISO 4624 | 符合 |
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