涂层附着力自动划痕仪使用说明书
一. 概述
近二十多年来, 耐磨、防腐涂层特别是各种功能涂层在工业、农业、国防、航天科技上得到广泛应用, 收到了很大的经济效益和社会效益。而任何涂层要发挥其功能的前提是附着强度的高低。附着强度不高的涂层, 谈论其它质量指标是没有意义的,涂层附着强度的检验, 就成了涂层产品供需双方首先关注的问题。涂层附着强度的检验方法有很多, 如摩擦抛光试验, 钢球滚光试验, 粘接-剥离试验, 锉刀试验, 划线划格试验和划痕试验等, 其中划痕试验是目前检验硬质涂层常用也是较好的一种检验方法。它是用具有光滑圆锥顶尖的标准金刚石划针, 在逐渐增加载荷下刻划涂层表面, 直至涂层被破坏, 涂层破坏时所加的载荷称为临界载荷, 并以此作为涂层与基体附着强度的度量。
二.仪器工作原理
涂层附着力划痕试验仪运用声发射检测技术、摩擦力检测技术及微机自控技术,通过自动加载机构将负荷连续加至划针(金刚石压头)上,同时移动试样,使划针刻划涂层表面。通过各传感器获取划痕时的声发射信号、载荷的变化量、摩擦力的变化量,输入计算机进行数据转换,将测量结果绘制成图形,终得到涂层与基体的结合强度(涂层破坏瞬间的临界载荷)。
涂层附着力划痕试验仪有两种检测模式, 一种是利用声发射方法, 主要适用于0.5-100um 的硬质涂层的检测。当划针将涂层划破或剥落时会发出微弱的声信号, 此时载荷即为涂层的临界载荷, 由此可得到涂层与基底的临界载荷值。另一种是摩擦力方法,是对涂层与基底的摩擦系数差别较大的材料的测试, 划针将涂层划破或脱落时, 摩擦力将发生较大变化, 摩擦力曲线会产生拐点, 以此判定涂层的临界载荷值,此方法主要用于较软涂层。
三.仪器的测量方法
1. 声发射测量方式:
计算机控制系统按设定的加载载荷、加载速率和划痕长度,自动连续加载,随着金刚石划针施加于样品表面载荷的不断增大和样品的连续移动,检测出划痕过程中样品表面涂层破损剥落时产生的声发射信号,同时绘制出声发射信号与载荷变化的对应曲线。
2.摩擦力测量方法:
当涂层较软或与基底摩擦系数差别较大时,在载荷的作用下,金刚石划针划开表面涂层与基底接触时,摩擦力将发生突变或出现拐点。该方法适用于软质或较薄涂层。
3. 恒载荷测量方法:
自动加载金刚石锥尖至样品表面到设定载荷值后,再启动试样平行往复移动。样品移动过程中,载荷值不变。该方法适用于较厚涂层。
4. 静载荷测量方法:
随着金刚石划针施加于样品表面的载荷不断增大至设定值,不移动样品,使划针在样品表面保持静止压力一定的时间。该方法适用于检测涂层承受静止压力的能力。
四、技术参数:
1.仪器电源:115/230 VAC,50/60Hz (订货时请指定电压)
2.设备功率:400 W
3.试验片规格:80×50mm
4.样本厚度:0.5 ~ 20mm
5.标准载荷范围:2 ~ 50N (2N进位)
6.特殊载荷范围:1 ~ 10N (1N进位)(须配合选购附件)
7.刻划路径:25或45mm
8.刻划速度:1m/min或40mm/s
五、仪器结构
1.测量控制系统原理图 略
2.主控箱前面板操作元件安装图
1.风扇 2.电源开关 3.电源指示灯 5. 声发射基线调零旋钮
6. 载荷调零旋钮 7.摩擦力调零旋钮
六.注意事项:
1. 仪器使用的计算机为专用控制机。严禁更改操作系统、格式化硬盘、上网、游戏和影 响计算机安全的操作。
2. 仪器使用完毕后,必须先关闭主控制箱电源,以免主控电机长期通电过热烧毁。
3. 定期向仪器运动部件滑轨、丝杠、轴承、齿轮等加注润滑脂。
4. 保持仪器表面干燥或涂少许润滑油,防止生锈。
仪器的调整和保养
仪器在出厂前,载荷及摩擦力传感器均已校准,如有故障,厂家负责维修。本仪器应存放在干燥,温差小的室内。定期在主机的发黑部件上擦少量油脂,以防生锈。仪器使用一段时间后请在加载丝杆和平台移动丝杆上加适当的润滑脂,转动部分滴少量润滑油。定期检查金刚石压头是否磨损,及时更换,以保证测试的准确性。