[发明专利]一种涂层超强结合强度的测试方法

说明书

一种涂层超强结合强度的测试方法，主要针对喷涂涂层结合强度测试。其步骤是：1）在带螺纹的圆柱形基体上喷涂待测涂层，以形成拉伸试样；2）通过车床对拉伸试样进行加工，使待测涂层与基体界面处的直径变小；3）将加工后的拉伸试样通过其上的待测涂层与喷砂后的对偶试样用环氧树脂胶粘在一起，以形成待测试样，并用高温胶带缠住粘接处；4）将待测试样放到热处理炉中固化环氧树脂胶；5）将环氧树脂胶固化后的待测试样通过螺纹固定在电子式万能试验机上，通过测量待测涂层与基体界面面积以及记录拉伸力来计算涂层的拉伸强度。本发明通过减少涂层与基体接触面积，在同样拉伸力下，可以测试高强度的涂层结合强度。本方法的操作简单，工艺可靠。

技术领域

本发明属于拉伸强度测试技术领域，具体是涉及一种涂层超强结合强度的测试方法。

背景技术

目前，热喷涂的涂层结合强度测试方法广泛采用GB/T8642-2002，ASTM C633或者DIN EN 582标准，利用环氧树脂胶，将喷涂涂层的拉伸试样与对偶试样粘接起来，然后通过拉伸测试涂层的结合强度。该方法操作简便，而且对结合强度较低的涂层非常有效。但是该方法受胶的强度限制，常用的环氧树脂高强度胶E-7胶或者FM-1000胶的强度都低于80MPa，所以该方法只能定量测试结合强度低于80MPa的涂层。

随着新型涂层制备技术的出现，高结合强度涂层技术应用越来越广泛，对于新型的超音速火焰喷涂以及冷喷涂等，由于其超高的粒子速度，得到的涂层结合强度往往超过了测试过程所用环氧树脂胶的强度，导致无法定量表征涂层的结合强度。因此，对超强结合涂层结合强度定量表征的需求越来越迫切，以填补现行测试方法无法定量表征超强涂层结合强度测试方法的空白，满足新型涂层制备技术对涂层超强结合强度定量表征的需求。

发明内容

本发明的目的针对现有技术存在的问题和不足，提供一种涂层超强结合强度的测试方法，通过测试试样的结构设计以及提高胶粘接的可靠性，能够用于测试结合强度超过80MPa的涂层。

为解决以上技术问题，本发明采用了以下技术方案：

本发明所述涂层超强结合强度的测试方法，其特点是包括以下步骤：

1）在带螺纹的圆柱形基体上喷涂待测涂层，以形成拉伸试样；

2）通过车床对拉伸试样进行加工，使待测涂层与基体界面处的直径变小；

3）将加工后的拉伸试样通过其上的待测涂层与喷砂后的对偶试样用环氧树脂胶粘在一起，以形成待测试样，并用高温胶带缠住粘接处；

4）将待测试样放到热处理炉中固化环氧树脂胶；

5）将环氧树脂胶固化后的待测试样通过螺纹固定在电子式万能试验机上，通过测量待测涂层与基体界面面积以及记录拉伸力来计算涂层的拉伸强度。

进一步的，所述待测涂层喷涂在基体上的厚度不低于1mm，喷涂方法包括等离子喷涂、超音速火焰喷涂、电弧喷涂、爆炸喷涂、线材火焰喷涂、冷喷涂，喷涂前需对基体进行表面洁净处理，处理方法为表面打磨或喷砂。优选地，所述待测涂层的厚度不小于3mm。

进一步的，车床加工时，加工处尽量在基体侧，待测涂层这侧的切削量不超过1mm，切削后待测涂层与基体界面处的直径为8～16mm。

进一步的，所述环氧树脂胶为FM-1000或E-7胶。

进一步的，所述高温胶带的缠绕圈数要大于1圈，使胶带的强度足以防止加热固化过程中拉伸试样与对偶试样相对移动而偏心。

进一步的，所述待测试样在环氧树脂胶的加热固化过程中竖直放置，并在待测试样上方可以加一些重物，通过待测试样的自重及加载力，提高拉伸试样与对偶试样的粘接可靠性。

进一步的，所述环氧树脂胶的固化温度为90～200摄氏度，固化时间为4～8小时。