[發明專利]一種仿生黏附材料的黏附力測試裝置及其測試方法

有效

• 申請號: 201810352124.4
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108362640B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 李陽;戴振東;郭飛乾;姬科舉;何青松
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 程華

1.一種仿生黏附材料的黏附力測試裝置，其特征在于，包括基板以及設置在所述基板上的預壓力加載機構、黏附力測試機構和角度調節機構，所述預壓力加載機構包括設置在所述基板上的U形支架和樣品臺以及設置在所述U形支架上的施力傳感單元，所述施力傳感單元包括依次連接的進給螺栓、轉接塊和壓力傳感器，所述進給螺栓設置在所述U形支架上，所述壓力傳感器設置在所述樣品臺的上方，所述樣品臺用于存放待測黏附樣品，所述角度調節機構包括成對設置在所述基板上的L形支架以及設置在所述L形支架上的豎向移動轉接單元、上固定轉接單元和下固定轉接單元，所述豎向移動轉接單元包括依次連接的豎向導軌、豎向鎖緊滑塊、轉接板和第一轉軸以及設置在所述第一轉軸上的第一滑輪，所述上固定轉接單元和所述下固定轉接單元均包括第二轉軸以及設置在所述第二轉軸上的第二滑輪，所述黏附力測試機構包括依次連接的PVC承載片、牽拉線和電機，所述PVC承載片與所述待測黏附樣品相連接，所述牽拉線依次繞過所述第一滑輪、所述上固定轉接單元上的所述第二滑輪和所述下固定轉接單元上的所述第二滑輪，所述牽拉線上設置有拉力傳感器，所述電機設置在所述基板上；

所述上固定轉接單元上的所述第二滑輪和所述下固定轉接單元上的所述第二滑輪之間的所述牽拉線呈豎直狀態，且與所述基板相垂直，所述拉力傳感器設置在所述上固定轉接單元上的所述第二滑輪和所述下固定轉接單元上的所述第二滑輪之間的所述牽拉線上；

所述角度調節機構還包括橫向移動單元，所述橫向移動單元包括設置在所述基板上的橫向導軌以及設置在所述橫向導軌上的橫向鎖緊滑塊。

2.根據權利要求1所述的仿生黏附材料的黏附力測試裝置，其特征在于，所述第一滑輪設置在所述第一轉軸的正中央，所述第二滑輪設置在所述第二轉軸的正中央。

3.根據權利要求1所述的仿生黏附材料的黏附力測試裝置，其特征在于，所述橫向鎖緊滑塊與所述樣品臺相連接。

4.根據權利要求3所述的仿生黏附材料的黏附力測試裝置，其特征在于，所述豎向導軌和所述橫向導軌上均設置有刻度尺。

5.根據權利要求1所述的仿生黏附材料的黏附力測試裝置，其特征在于，所述壓力傳感器與壓力顯示儀電連接，所述拉力傳感器與拉力顯示儀電連接。

6.根據權利要求1所述的仿生黏附材料的黏附力測試裝置，其特征在于，所述U形支架通過螺釘固定在所述基板上，所述U形支架的豎直板面與所述基板相垂直；所述L形支架通過螺釘固定在所述基板上，所述L形支架的豎直板面與所述基板相垂直。

7.根據權利要求1所述的仿生黏附材料的黏附力測試裝置，其特征在于，所述進給螺栓與所述U形支架螺紋連接，所述轉接塊包括相連接的上蓋和空心底座，所述進給螺栓上設置有一圓臺，所述圓臺嵌套在所述空心底座的內部，所述壓力傳感器固定在所述空心底座的底部外側。

8.根據權利要求1所述的仿生黏附材料的黏附力測試裝置，其特征在于，所述待測黏附樣品的非黏附面與所述PVC承載片相粘接，所述待測黏附樣品的黏附面與所述樣品臺黏附連接。

9.基于權利要求1-8任一項所述裝置的一種仿生黏附材料的黏附力測試方法，其特征在于，包括如下步驟：將待測黏附樣品的非黏附面用雙面膠粘貼在PVC承載片，并用酒精擦拭樣品臺表面進行清潔，將所述待測黏附樣品的黏附面放置在所述樣品臺的表面上；

移動橫向鎖緊滑塊，使得所述待測黏附樣品處于壓力傳感器的正下方，旋轉進給螺栓，給所述待測黏附樣品施加預載荷，所述壓力傳感器將壓力值傳遞給壓力顯示儀表，并顯示；保持所述預載荷一定時間，使得所述待測黏附樣品和所述樣品臺的表面充分接觸，反向旋轉進給螺栓撤銷預載荷；

將牽拉線的一端與所述PVC承載片相連接，所述牽拉線的另一端依次繞過第一滑輪、上固定轉接單元上的第二滑輪和下固定轉接單元上的第二滑輪后，與電機相連接，所述上固定轉接單元上的所述第二滑輪和所述下固定轉接單元上的所述第二滑輪之間的所述牽拉線呈豎直狀態，且與基板相垂直，拉力傳感器設置在所述上固定轉接單元上的所述第二滑輪和所述下固定轉接單元上的所述第二滑輪之間的所述牽拉線上，通過調節電機的轉速，調節所述待測黏附樣品承受的拉力值大小，所述拉力傳感器將拉力值傳遞給壓力顯示儀表，并顯示；

當所述待測黏附樣品承受拉力值穩定后，通過調節橫向鎖緊滑塊和/或豎向鎖緊滑塊的位置，使得所述牽拉線的牽拉方向與所述待測黏附樣品的黏附界面之間成角度α變化，測量所述待測黏附樣品處于不同剝離角度下的黏附性能；其中，當角度α為0°時，進行純切向黏附力測試，當角度α為90°時，進行純法向黏附力測試。