[发明专利]一种涂层样品阵列耐磨性快速评价方法及其装置

摘要

本发明公开了一种涂层样品阵列耐磨性快速评价方法及其装置，它首先基体上制备阵列式涂层，样品涂层初磨后，按照相同的磨损参数对初磨后的样品涂层进行快速磨损试验，磨损完毕，将磨损后的涂层样品阵列通过光学三维形貌仪获取涂层表面形貌信息，并通过CCD探测器转换成数字化的强度信息，传输给计算机并通过专用3D图像分析软件计算磨损体积，根据各样品阵点在相同条件下和相同时间内的磨损体积损失量来评价样品各阵点位置涂层的耐磨性，并筛选出性能最优的涂层材料。本发明克服了传统的单样品磨损试验机因样品制备、更换、安装等过程带来的人为因素的影响，并提高了磨损性能检测的效率。

主权项

1.一种涂层样品阵列耐磨性快速评价方法，其特征在于，步骤如下：第一步：制备涂层样品阵列在基体上制备阵列式涂层，所谓的阵列式，就是将基体的长度设为X方向，基体的宽度设为Y方向，然后在基体上分别沿X方向和Y方向间距设置多个涂层，其中，Y方向为列，X方向为行，沿着X和Y方向，每个阵点位置涂层样品在成分、陶瓷相尺度或陶瓷相含量因素上按照设计要求成梯度变化；第二步：磨损前的准备样品制备好之后，为保证各阵点位置样品磨损实验初始条件的一致性，在小型平面磨床上磨削样品阵列表面，使得各阵点样品表面的粗糙度和平整度均保持一致；第三步：磨损涂层样品阵列3.1:将涂层样品阵列置于样品台上，在样品验台上方设有带有磨损头的磨杆，磨杆可以上下左右前后移动；3.2:设定好磨损样品阵点起始位置，将样品阵点按坐标进行编号，设置好磨损参数，磨损参数至少包括：磨损压力，磨损行程、磨损速度和磨损时间；3.3：将磨杆磨损头与阵点起始位置的涂层接触，然后按照事先设置好的磨损参数，操作控制磨杆使磨杆在阵点起始位置的涂层上实现Y向和X向的往复磨损，等达到磨损时间后，上提磨杆使磨损头远离涂层，控制磨杆移向下一位置，按照相同的磨损参数重新加载、磨损，这样，依次进行下一阶段的磨损，直到完成所有样品阵点的磨损试验；第四步：涂层样品阵列磨损性能的评价涂层样品阵列磨损完毕，将磨损后的涂层样品阵列固定在光学三维形貌仪的X Y移动工作台上，通过控制XY位移平台移动样品阵点位置，用光学探头分别扫描磨损后的各阵点样品表面，应用白光干涉原理精确测量磨损后的表面形貌信息，并通过CCD探测器转换成数字化的强度信息，传输给计算机并通过专用3D图像分析软件计算磨损体积，根据各样品阵点在相同条件下和相同时间内的磨损体积损失量来评价样品各阵点位置涂层的耐磨性，并筛选出性能最优的涂层材料。