[發明專利]測試膨脹型防火涂層與基材層間剪應力的試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 201811510318.9
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109540700A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 張茜茜;王玲玲;霍靜思
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;陳丹艷

1.測試膨脹型防火涂層與基材層間剪應力的試驗裝置，其特征在于：包括待測組件、固定基材組件和測力組件；

所述固定基材組件包括底部托板和固定板，所述底部托板水平放置，所述固定板豎立于底部托板的兩側并與底部托板可拆裝地連接；所述待測組件放置于底部托板上，且兩端與固定板頂抵；所述待測組件包括若干基材和膨脹型防火涂料，所述基材沿底部托板長度方向并列拼接排布，所述膨脹型防火涂料涂覆于各基材的上表面形成一連續層；所述測力組件包括U型固定架、彈性件、軌道和壓力傳感器；所述U型固定架設置于底部托板同一平面，包括左右支臂和水平桿，所述左右支臂的自由端與底部托板可拆裝地連接；所述軌道設置于U型固定架內，軌道的一端與水平桿連接，另一端與底部托板頂抵；所述彈性件設置于軌道上，彈性件的兩端分別與水平桿和基材頂抵，且彈性件沿軌道延伸方向做伸縮運動；所述壓力傳感器設置于水平桿，并與彈性件連接。

2.根據權利要求1所述的測試膨脹型防火涂層與基材層間剪應力的試驗裝置，其特征在于：所述基材數量為3，各基材材質、大小、截面完全相同，并沿底部托板長度方向順序拼接，拼接面與彈性件伸縮方向平行。

3.根據權利要求1所述的測試膨脹型防火涂層與基材層間剪應力的試驗裝置，其特征在于：所述軌道的厚度與底部托板相同，寬度不小于基材的寬度。

4.根據權利要求1所述的測試膨脹型防火涂層與基材層間剪應力的試驗裝置，其特征在于：所述彈性件的兩端設有端板。

5.根據權利要求1所述的測試膨脹型防火涂層與基材層間剪應力的試驗裝置，其特征在于：所述彈性件包括三根平行排布的彈簧。

6.根據權利要求1所述的測試膨脹型防火涂層與基材層間剪應力的試驗裝置，其特征在于：所述固定板為L型，通過螺栓與底部托板連接。

7.根據權利要求1所述的測試膨脹型防火涂層與基材層間剪應力的試驗裝置，其特征在于：所述固定基材組件采用耐高溫材料。

8.采用權利要求1～7任一項所述裝置的試驗方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)選取三塊材質、大小、截面完全相同的基材，并排連續放置在底部托板上，在三塊基材頂面連續涂覆膨脹型防火涂料；待膨脹型防火涂料完全固化形成涂層后，兩邊L型端板通過螺栓與底部托板連接，固定基材；

(2)將待測組件和固定基材組件一同放入升溫箱中加熱，膨脹型防火涂料發生受熱膨脹，當達到預設溫度后，取出裝置冷卻至常溫；

(3)冷卻后拆除底部托板兩側的L型固定板，將U型固定架通過螺栓與底部托板連接；連接完成后，在基材上遠離彈性件的一側對基材施加水平力，將位于中間的基材推出，方向指向彈性件所在的直線，使被推出的基材沿著軌道移動壓縮彈性件；

(4)彈彈性件受到壓縮后，將受到的力傳遞給與其相連的壓力傳感器，壓力傳感器記錄壓力值大小，因基材的摩擦系數及質量都屬于已知的量，摩擦力易求得，經公式①計算可得在預設溫度下膨脹型防火涂層與基材層間剪應力τ，

τ＝(F-f)/A ①

其中，F為壓力傳感器記錄壓力值大小，f為摩擦力，A為被推出的基材與涂層的接觸面積。

9.如權利要求8所述的試驗方法，其特征在于：所述彈性件包括三根平行排布的彈簧，彈簧的兩端設有端板，步驟(3)中三根彈簧均勻受力壓縮。

10.如權利要求8所述的試驗方法，其特征在于：所述軌道的一端與U型固定組件焊接，另一端與底部托板接觸，軌道的厚度與底部托板相同，寬度滿足位于中間的基材水平順利通過軌道。