[實用新型]一種涂層結合強度測試裝置

有效

• 申請號: 201720475438.4
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN206684023U
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 王鐵鋼;劉艷梅;劉源
• 申請（專利權）人: 天津職業技術師范大學
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙)12214
• 代理人: 王海濱

技術領域

本實用新型屬于涂層結合強度測試技術領域，具體涉及一種涂層結合強度測試裝置。

背景技術

涂層結合強度包括涂層顆粒之間的內聚強度(涂層自身結合強度)和涂層與基體材料之間的結合強度(附著力)，一般來說涂層自身的結合要強于涂層與基體的結合，通常只檢測后者。故涂層的結合強度可定義為涂層單位面積承受法向方向拉伸應力的極限能力，它是涂層性能中一個非常重要的指標。若結合強度過小，輕則會引起涂層壽命降低，產生早期失效，重則造成涂層局部起皮、剝落無法使用。因此，本申請設計了一種測試裝置，用于評估高結合強度的涂層。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種涂層結合強度測試裝置，采用拉伸法施加一法向力于涂層--基體界面，實現對涂層結合強度的測量。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種涂層結合強度測試裝置，包括基體和拉伸銷，拉伸銷的一端為圓錐體結構，且圓錐體底面為平面；在基體上開設有錐形通孔，將拉伸銷的圓錐體部分放置在該錐形通孔中，使拉伸銷的圓錐體底面與基體底面處于同一平面，在該平面制作涂層，使基體與拉伸銷結合在一起；

通過上夾具將拉伸銷固定在拉力測試儀上，通過下夾具將基體固定在拉力測試儀上，拉力測試儀對拉伸銷和基體施加反向拉力。

在上述技術方案中，所述上夾具為圓柱體，上夾具和拉伸銷為螺紋連接。

在上述技術方案中，上夾具通過螺紋連接方式與拉力測試儀固定。

在上述技術方案中，所述下夾具設置有卡槽，基體卡入在下夾具的卡槽中，下夾具底端設置有用于連接拉力測試儀的帶有外螺紋的連接柱，實現與拉力測試儀固定。

在上述技術方案中，所述拉伸銷和基體的材質一致。

在上述技術方案中，拉伸銷圓錐體底面的粗糙度與基體底面的粗糙度一致。

在上述技術方案中，所述拉伸銷圓錐體的錐面與基體錐形通孔的內錐面為不完全接觸。

在上述技術方案中，在涂層外表面粘接增強層，以防止拉伸時涂層沿厚度方向斷裂。

本實用新型的優點和有益效果為：

本實用新型的涂層結合強度測試裝置，結構簡單，設計合理，采用拉伸法施加法向力于涂層--基體界面，實現對涂層結合強度的測量，測量結果準確，操作方便。

附圖說明

圖1是本實用新型的涂層結合強度測試裝置的結構示意圖。

圖2是本實用新型的涂層結合強度測試裝置測試狀態圖。

其中：1為基體，2為拉伸銷，3為上夾具，4為下夾具，5為涂層，6為增強層。

具體實施方式

下面結合具體實施例進一步說明本實用新型的技術方案。

本實用新型所涉及的一種涂層結合強度測試裝置，參見附圖，包括基體1、拉伸銷2、以及上夾具3和下夾具4；

拉伸銷1的下端為圓錐體結構，且圓錐體底面為平面；

在基體上開設有錐形通孔，將拉伸銷的圓錐體部分放置在該錐形通孔中，使拉伸銷的圓錐體底面與基體底面處于同一平面，然后在該平面制作涂層5，使基體與拉伸銷結合在一起；

測試時，通過上夾具將拉伸銷固定在拉力測試儀上，通過下夾具將基體固定在拉力測試儀上，拉力測試儀對拉伸銷和基體施加反向拉力，當拉伸銷與基體分離時，此時的拉力即為涂層對拉伸銷圓錐體底面的結合力，該結合力除以拉伸銷圓錐體底面的面積即為涂層的結合強度。

在本實施例中，所述上夾具為圓柱體，上夾具和拉伸銷為螺紋連接(即拉伸銷的上端為帶有外螺紋的圓柱體，上夾具下端設置有與其配合的內螺紋孔)，上夾具通過螺紋連接方式與拉力測試儀固定；所述下夾具設置有卡槽，基體卡入在下夾具的卡槽中，下夾具底端設置有用于連接拉力測試儀的帶有外螺紋的連接柱，實現與拉力測試儀固定；

所述拉伸銷和基體的材質需保持一致，且拉伸銷圓錐體底面的粗糙度與基體底面的粗糙度需保持一致；

為了保證測試結構的精確度，所述拉伸銷圓錐體的錐面與基體錐形通孔的內錐面為不完全接觸(可以在拉伸銷圓錐體的錐面的中間段設置下凹面)，以減小拉伸時拉伸銷與基體之間的摩擦力；

當拉伸試樣涂層的厚度較小時，在涂層外表面需要粘接增強層6，以防止拉伸時涂層沿厚度方向斷裂；當涂層較厚時，則不需粘接增強層。

以上對本實用新型做了示例性的描述，應該說明的是，在不脫離本實用新型的核心的情況下，任何簡單的變形、修改或者其他本領域技術人員能夠不花費創造性勞動的等同替換均落入本實用新型的保護范圍。