[發明專利]一種金屬有機涂層環境試驗中樣品預應變的方法

有效

• 申請號: 201210157013.0
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN102692378A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 劉明;蔡健平;孫志華;張曉云;駱晨
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京航空材料研究院
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04;G01N17/00;G01N1/28
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陳宏林

技術領域

本發明是一種金屬有機涂層環境試驗中樣品預應變的方法，屬于金屬有機涂層環境試驗技術領域。

背景技術

對金屬材料來說，有機涂層是最有效的實施防護的手段之一，但是有機涂層與其被保護的金屬構成的涂層體系在實際服役過程中，不可避免地會遭受力學因素的作用。這些力學因素可能由于涂層內部因素引起，如有機涂層的固化收縮；也可能來源于外部服役環境，如服役環境中溫濕度引起的變形、和受力條件等。實際工程經驗表明：力學因素與環境因素疊加時，有機涂層的失效過程往往變得更加明顯，成為整個有機涂層體系的薄弱環節。因此，不少研究者在評價涂層性能的環境試驗研究中引入了力學因素，以此來模擬涂層體系服役過程中的受力和變形情況。目前在對金屬有機涂層表面施加應力和應變的試驗方法中，主要借鑒的仍然是金屬材料的加載試驗方法，如ASTM?G30的U形彎曲試樣應力加載方法、ASTM?G49和ASTM?G39的預加載荷試樣制備方法等。但是，由于這些試驗方法主要適用于金屬材料，對金屬表面有機涂層的連續加載控制并不可靠，不少研究甚至直接采用金屬的加載指標來作為涂層的加載指標，缺乏對金屬有機涂層實際受力和變形的測量方法。

發明內容

本發明正是針對上述現有技術中存在的問題而設計提供了一種金屬有機涂層環境試驗中樣品預應變的方法，其目的是為定量分析和評價金屬有機涂層經受應力和應變作用后的環境老化試驗提供樣品。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

該種金屬有機涂層環境試驗中樣品預應變的方法，其特征在于：該方法的步驟是：

⑴金屬有機涂層樣品的制備

制備兩端有孔(3)、便于彎曲的窄條形金屬有機涂層樣品(2)，并在金屬有機涂層樣品(2)的中心刻畫沿長度方向的原始標注線(5)，原始標注線(5)的長度不超過1mm；

⑵在金屬有機涂層樣品(2)上施加預應變

2．1通過三點彎曲法對窄條形金屬有機涂層樣品(2)進行預彎曲，使之形成一個弓形；

2．2然后將金屬有機涂層樣品(2)放置在一個夾具上，該夾具將金屬有機涂層樣品(2)保持成之前形成的弓形，同時可以連續調節弓形金屬有機涂層樣品(2)跨度的尺寸；

⑶用讀數顯微鏡(11)觀察并測量原始標注線(5)在金屬有機涂層樣品(2)表面沿長度方向的變化值。

保持金屬有機涂層樣品(2)成弓形的夾具包括螺紋桿(6)、固定夾塊(8)、活動夾塊(7)和螺帽(9)，在螺帽(9)、固定夾塊(8)、金屬有機涂層樣品(2)兩端的孔(3)和活動夾塊(7)之間穿過螺紋桿(6)，金屬有機涂層樣品(2)的兩端抵在固定夾塊(8)和活動夾塊(7)之間，活動夾塊(7)可以沿固定夾塊(8)的伸出臂(10)在水平方向上滑動，通過連續調節螺紋桿(6)的螺帽(9)來控制弓形金屬有機涂層樣品(2)的跨度的尺寸。

本發明通過在金屬涂層試樣表面上施加不同水平的涂層應變，以此模擬涂層體系所遭受的力學因素作用，并通過測量定量地確定金屬有機涂層樣品的表面應變的大小，使金屬有機涂層樣品在環境試驗中的條件與實際服役環境更為接近，得到更為準確的環境適應性評價結果。

附圖說明

圖1為本發明所述金屬有機涂層樣品的形狀示意圖

圖2為圖1的俯視圖

圖3為本發明所述金屬有機涂層樣品的三點預彎曲的示意圖

圖4為本發明所述金屬有機涂層樣品安裝在夾具上的結構示意圖

具體實施方式

以下將結合附圖和實施例對本發明技術方案作進一步地詳述：

參見附圖1～4所示，一種金屬有機涂層環境試驗中樣品預應變的方法，其特征在于：該方法的步驟是：

⑴金屬有機涂層樣品的制備

制備兩端有孔3、便于彎曲的窄條形金屬有機涂層樣品2，樣品2的試片長度為150～200mm，寬度為15～20mm，厚度為1.5～2mm，并在金屬有機涂層樣品2的中心刻畫沿長度方向的原始標注線5，原始標注線5的長度不超過1mm；

⑵在金屬有機涂層樣品2上施加預應變

2．1通過三點彎曲法對窄條形金屬有機涂層樣品2進行預彎曲，使之形成一個弓形，附圖3為利用三點彎曲法對金屬有機涂層樣品施加預彎曲的示意圖，圖中，1為半圓柱形壓頭，虛線示意的2為被預彎曲后的試樣，4為半圓柱形支撐，要求半圓柱形壓頭半徑R為20毫米，跨厚比l/H為40，壓頭下降的距離為30毫米；