[发明专利]一种预测脆性涂层开裂的方法及系统

说明书

本发明实施例提供一种预测脆性涂层开裂的方法及系统，应用于陶瓷材料技术领域，所述预测脆性涂层开裂的方法包括：采集待测工件上脆性涂层的当前视频图像；测量得到所述当前视频图像中各个预设待测点的当前应变值；根据所述当前应变值查找预先建立的应变曲线、应变值与涂层开裂状态的对应关系，得到所述脆性涂层的涂层开裂状态。应用本发明实施例提供的方案，能够实现对脆性涂层的涂层开裂状态进行预测，从而使得能够在脆性涂层出现裂纹之前对待测工件进行干预，为设备的正常运行提供了保证，避免了因脆性涂层从基体上剥落所造成的巨大损失。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料技术领域，特别涉及一种预测脆性涂层开裂的方法及系统。

背景技术

涂层是涂料一次施涂所得到的固态连续膜，涂布于金属、织物、塑料等基体上，起到保护基体材料的目的。涂层与基体材料依据其弹塑性性能有脆性和韧性之分。比如，热障涂层是一种基于陶瓷材料的脆性涂层，它具有热传导率低、抗腐蚀、抗氧化和耐磨损的良好性能。在工业应用中，往往利用这种热障涂层来制作涡轮发动机的叶片。一般的，脆性涂层的失效往往表现为涂层的表面开裂和界面剥落。特别的，脆性涂层从基体剥落往往会引发设备故障，造成巨大损失，因此对脆性涂层损伤的检测及寿命的预估尤为重要。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种预测脆性涂层开裂的方法及系统，以实现对脆性涂层出现裂纹的情况进行预测，以便保证设备能够正常运行。

为达到上述目的，本发明实施例公开了一种预测脆性涂层开裂的方法，所述方法包括：

采集待测工件上脆性涂层的当前视频图像；

测量得到所述当前视频图像中各个预设待测点的当前应变值；

根据所述当前应变值查找预先建立的应变曲线、应变值与涂层开裂状态的对应关系，得到所述脆性涂层的涂层开裂状态。

优选地，按照如下方式建立所述应变曲线、应变值与涂层开裂状态的对应关系：

在标定试样的脆性涂层上喷涂黑漆，形成标定散斑；

对所述标定试样进行静载拉伸，并在拉伸过程中采集所述标定散斑的视频图像；

获取所述视频图像中各个预设标定点对应的应变值及涂层开裂状态；

根据所述应变值生成应变曲线，并建立所述应变曲线、应变值以及涂层开裂状态的对应关系。

优选地，所述脆性涂层的涂层开裂状态包括：所述脆性涂层的裂纹开裂位置和/或涂层损伤积累阶段。

优选地，所述测量得到所述当前视频图像中各个预设待测点的当前应变值包括：

在所述待测工件上脆性涂层的待测区域喷涂黑漆，形成待测散斑；

按照设定拉伸速率对所述待测工件进行静载拉伸；

采集所述脆性涂层在拉伸前后的视频图像；

根据拉伸前后视频图像中同一预设待测点的位移变化，确定各个预设待测点的当前应变值。

为达到上述目的，本发明实施例公开了一种预测脆性涂层开裂的系统，所述系统包括：图像采集模块、应变值测量模块和裂纹预测模块；其中，

所述图像采集模块，用于采集待测工件上脆性涂层的当前视频图像；

所述应变值测量模块，用于测量得到所述当前视频图像中各个预设待测点的当前应变值；

所述裂纹预测模块，用于根据所述当前应变值查找预先建立的应变曲线、应变值与涂层开裂状态的对应关系，得到所述脆性涂层的涂层开裂状态。

优选地，所述系统还包括对应关系建立模块，用于建立所述应变曲线、应变值以及涂层开裂状态的对应关系；