[实用新型]用于涂层结合强度测试的拉伸试件

说明书

技术领域

本实用新型属于热喷涂技术领域，涉及对用于涂层结合强度测试的拉伸试件的改进。

背景技术

热喷涂涂层技术是提高材料表面性能的重要手段之一，它可具备耐磨、耐腐、耐热、隔热、抗氧化、密封、导电、绝缘或其它特殊功用。广泛应用于航空航天、机械工程、信息技术、微电子技术、光信息科学和计算机科学等领域，而要使涂层能起到良好的防护和强化作用，首要条件就是要求喷涂在基体上的涂层应有较强的粘附能力而不剥落，即在承受热交变应力、冲击载荷、弯曲变形、振动或强压力摩擦等条件下，涂层与基体间必须有足够高的结合强度。

涂层结合强度是涂层的重要技术指标，它反映了涂层自身或涂层与基体材料之间的结合强度。现有的测定热喷涂涂层抗拉结合强度的方法为对偶拉伸法，见GB/T8642-2002。该标准规定了A、B两种测试方法。A测试方法在每次测试前需要加工专用基体块，工序多、效率低、成本高。B测试方法如图1，拉伸试件由第一加载块1、第二加载块2和位于第一加载块1和第二加载块2之间的基体3组成，基体3为圆片，第一加载块1和第二加载块2为外形相同的台阶轴。测试时，在基体3圆片的一面喷涂涂层，圆片与两个加载块的端面粘结，所用粘结剂为环氧树脂胶。使用万能液压力学性能测试仪进行涂层结合强度的测量，该仪器将自动记录涂层拉脱时所受拉力值F。设试样喷涂端面的面积为A，涂层结合强度为P，则P＝F/A。B测试方法的拉伸试件可以多次使用，效率高，成本低。但是，B测试方法的测量上限受到所使用环氧树脂胶的限制，不能测量高结合强度的涂料。其原因如下：

使用万能液压力学性能测试仪进行涂层结合强度的测量时，会有以下三种拉断情况：(1)当拉断断面发生在涂层与基体间时，所得结合强度P即为涂层结合强度，根据公式P＝F/A，此时F越大，则涂层结合强度P越大；(2)当拉断断面既发生在涂层与基体间也发生在粘结剂与加载块之间时，说明此时涂层结合强度和粘结剂抗拉强度相当，所测得的P值仍可作为涂层结合强度值；(3)当拉断断面发生在粘结剂与加载块之间时，所测得强度为粘结剂的强度，这说明涂层实际结合强度值已大于粘结剂强度P，此时传统方法已无法测量出涂层准确的结合强度数值。也就是说传统对偶拉伸法所能测量的涂层最大结合强度取决于粘结剂的拉伸强度，目前国内采用最为广泛、质量最好的环氧树脂胶为E-7胶，它的拉伸强度为100MPa以下。这限制了目前涂层的结合强度最大测试值只能在100MPa以下。

发明内容

本实用新型的目的是：提出一种能测试结合强度大于100MPa涂层的涂层结合强度测试的拉伸试件，以满足高结合强度涂层的测试需求。

本实用新型的技术方案是：用于涂层结合强度测试的拉伸试件，包括第一加载块1、第二加载块2和位于第一加载块1和第二加载块2之间的基体3，第一加载块1和第二加载块2为外形相同的台阶轴，在第一加载块1的左端和第二加载块2的右端各有一个与万能液压力学性能测试仪连接的径向通孔，基体3包括一个圆板，该圆板的直径与第一加载块1和第二加载块2大直径段的直径相等，其特征在于，

(1)第一加载块1的右段大直径段为法兰盘，第一加载块1法兰盘的端面为平面，在第一加载块1法兰盘上有沿圆周均布的2～4个螺钉孔；第二加载块2的左段大直径段为法兰盘，第二加载块2法兰盘的端面中心有一个盲孔，该盲孔的底面为平行于第二加载块2法兰盘端面的平面，在第二加载块2法兰盘上有沿圆周均布的2～4个螺钉孔；

(2)在基体3的右端面的中心有一个垂直于该端面的销轴7，销轴7与基体3同轴；在基体3上有沿圆周均布的螺纹孔，这些螺纹孔的数量与第一加载块1法兰盘上的螺钉孔相同并且位置对应，通过基体紧固螺钉6将基体3固定在第一加载块1的法兰盘上；