Способ определения адгезионной прочности

 

Изобретение относится к электрическим методам исследования прочности адгезионного сцепления материалов. Цель изобретения - повышение точности определения адгезионной прочности покрытия на подложке. Поставленная цель достигается тем, что испытания на электрический пробой проводят с применением ряда подложек с различной электрической прочностью, изменяющейся от образца к образцу. Контроль адгезионной прочности осуществляют по моменту изменения траектории пробоя при ее переходе в объеме материала подложки. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (111 (gII 4 G 01 N 27/92

8. ЕОЮ3йЛ

ИП,(TI

Е Бл <1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

1 (21) 4295360/24-21 (22) 10.08.87 (46) 23,12.89. Бюл.У 47 (72) А.Н.Лысенко (53) 621.317.799(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1073691, кл. G Ol N 27/60, 1982.

Авторское свидетельство СССР

1(1296921, кл. G Ol N 27/92, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДГЕЗИОННОЙ

ПРОЧНОСТИ (57) Изобретение относится к электрическим методам исследования прочносИзобретение относится к электрическим методам определения прочности сцепления с субстратом материалов, используемых в качестве защитных покрытий, герметиков, клеев, и может найти применение в различных отраслях промьппленности при исследовании адге" зионной активности диэлектрических веществ, в том числе неспециалиэированными техническими подразделениями, Цель изобретения — повьппение точности определения адгеэионной прочности за счет исключения влияния на результат взаимодействия покрытия с подложкой, а также упрощение способа.

На фиг ° 1 приведена структурная схема для реализации предлагаемого способа; на фиг.2 — экспериментальные зависимости для различных покрытий:

А — эпоксидная смола Bled-20; Б — смесь канифоли с воском;  — кремнийоргани» ческий компаунд КЛТ-ЗО.

Определение адгезионной прочности по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. ти адгезионного сцепления матерйалов.

Цель изобретения — повышение точности определения адгезионной прочности покрытия на подложке. Поставленная с цель достигается тем, что испытания на электрический пробой проводят с применением ряда подложек с различной электрической прочностью, изменяющейся от образца к образцу. Контроль адгезионной прочности осуществляют по моменту изменения траектории пробоя при ее переходе в объеме материала подложки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Выбирают ряд подложек 1 (фиг. 1), изготовленных из материала, обеспечивающего одинаковые физико-химические С свойства их поверхности, но отличающихся при этом электрической прочностью, монотонно возрастающей (либо уменыпающейся) от образца к образцу.

Устанавливают на поверхности каждой в иэ них электроды 2 на определенном расстоянии один от другого (несколько миллиметров) и наносят испытуемый материал 3, образующий с подложкой границу 4 раздела. Поочередно на электроды каждой подложки подают от источника

5 напряжение и повышают его до про. — . боя межэлектродного промежутка. В зависимости от типа и концентрации химически активных функциональных групп в составе материала 3, определяющих его адгезионную способность, а также электрической прочности подложки I пробой происходит по траектории, 6 либо по траектории (фиг.l) °

Пробой образцов осуществляют до изменения пути его распространения тра1530982 ектории 6 в случае возрастающей элект. рической прочности подложки (Е „„), а при обратном ее изменении — наоборот.

При этом переход разрядного процесса

5 из одного компонента в другой контролируют в зависимости от выбранного направления варьирования E „и по изменению величины пробивной напряженности, а именно, с линейно возрастающей к постоянному значению (переход канала пробоя с траектории 7 на траекторию 6), либо с постоянного значения к линейно уменьшающейся величине (переход канала с траектории 6 на на траекторию 7), или же визуально. Чем выше адгезионная прочность покрытия, тем при большем значении

Е „ наблюдается переход разрядного процесса с границы раздела вглубь подложки при изменении Е в сторону уменьшения, и чем ниже адгези- . онная прочность покрытия, тем при меньшей Е„р „ осуществляется переход канала пробоя из объема подложки на границу раздела с покрытием при изменении E „ в сторону увеличения.

np.п

Предположим, что F. „ изменяется . a сторону увеличения (фиг.2) ° Если граница раздела характеризуется 30 низкой адгезионной прочностью, что имеет место при плохой способности покрытия к взаимодействию с подложкой, то зависимость пробивной напряженности композиции (Е1 к ) от электрической прочности подложки в заданном диапазоне ее изменения может быть слабо выраженной либо практически отсутствовать (кривая В) в силу развития разрядного процесса по границе

40 раздела. Этому случаю соответствует кривая В, отражающая вероятность (частоту Р) пробоя подложки.

По мере увеличения адгез ионной 4 прочности структуры (А ) Б ) В) растет вероятность смещения разрядного процесса с границы раздела вглубь подложки (P — - 1, О) при более высокой ее электрической прочности, что проявляется в прямой зависимости Еп „ (E„ „ ) в соответствии с измененйем

Еп „кр вые А и Б.

Когда Е „„становится сравнимой либо выше прочности границы раздела пробой происходит вдоль последней (P = О) и в дальнейшем Е„, остается постоянной, поскольку йе зависит от диэлектрических свойств подложки.

Таким образом, прочность адгезионной связи является определяющим фактором пробоя подложки с той или иной собственной электрической прочностью, а точка перегиба кривых Е, ф, к (F.„p ) отражает переход разрядного процесса из одного компонента в другой и ордината данной точки есть функция адгезионной активности покрытия, т.е ° соответствующее этой ситуации значение Е„„ „ является характеристикой прочности сцепления материалов.

Изменению траектории пробоя адекватен перегиб кривых А и Б, абсцисса которого зависит от Е . Следовательно, степень реализации (Р) явления смещения канала разряда может также служить критерием адгезионной прочности, а мерой этого свойства электрическая прочность подложки, при которой происходит изменение пробоя с заданной вероятностью.

Данный параметр с точки зрения его регистрации является предпочтительней по сравнению с охарактеризованным выше, если один из компонентов оптически прозрачный. Это позволяет прямым наблюдением по факту реализации явления смещения канала пробоя из одного компонента в другой судить об адгеэионной прочности, соотнося его наступление с соответствующим значением E„» в процессе ее варьирова- ния. В таком случае отпадает необходимость в получении числовых значений

Е „, что упрощает техническое оснащейие эксперимента, поскольку нет надобности в использовании измерительных средств.

Экспериментально установлено, что при расстоянии между электродами, не менее чем в пять раз превышающем толшину подложки, имеет место выход канала разряда на внешнюю ее сторону.

Это позволяет непосредственно контролировать изменение траектории пробоя в связи с адгезией в непрозрачных композициях. Изменение объемных диэлектрических свойств материала подложки с сохранением поверхностных можно осуществить одним из известных способов, например созданием структурной неоднородности в виде дефектов различной природы (в частности, газовых включений). Наиболее простым и эффективным способом получения тес5 153 товых подложек, отвечающих указанным требованиям, представляется введение в материал мелкодисперсного наполни1 теля с существенно иными электрофизическими свойствами. Путем изменения концентрации частиц наполнителя в . объеме связующего, характеризующихся резко отличнымидиэлектрическими проницаемостями (проводимостями), можно сильно влиять на величину Е „ „ эа .счет регулирования локальнои, напряженности поля (проводимости) в объеме подложки и степени неоднородности ее структуры. При этом поверхностные свойства подложки не изменяются и определяются свойствами связующего, обволакивающего частицы наполнителя.

Для большей гарантии постоянства поверхностных свойств подложки при изменении объемных рекомендуется в процессе ее отверждения наносить тонкий (толщиной в несколько микрон) слой материала связующего, например, путем его напыления. Этот же прием может быть использован для определения адгезионной активности покрытия к материалу, отличному от связующего.

В результате диффузии его молекул образуется тонкий слой, не оказывающий влияния на объемные свойства тестовой

30!

З5 3. Способ по п,1, о т л и ч а ю— шийся тем, что электрическую прочность подложки изменяют путем введения в нее в различных концентрациях наполнителя с электрофизическими

40 свойствами, отличающимися от свойств связующего материала. подложки, являясь оверхностью вз аимодействия с покрытием.

Разную электрическую прочность подложки можно также получить в результате воздействия ионизирующей радиации, приводящей к изменению объемной электропроводности, зависящей от природы (энергии) излучения, его интенсивности. Сохранение поверхностных свойств подложки обеспечивается выбором

0982 6 параметров излучения, определяющих глубину его проникновения в сторону границы раздела, Формул а изобретения

1. Способ определения адгез ионной прочности, заключающийся в том, что формируют на подложке два электрода, прикладывают и увеличивают напряжение между этими электродами до возникновения электрического пробоя, регистрируют информативный параметр электрического пробоя, по величине которого судят об адгезионной прочности, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения адгезионной прочности, в процессе Измерений монотонно уменьшают объемную электрическую прочность материала подложки, фиксируют момент изменения траектории канала пробоя, в качестве информативного параметра выбирают

25 пробивную напряженность электрического поля в момент изменения траектории канала пробоя.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем что в качестве инфор.

У

/ мативного параметра принимают величину электрической прочности подложки, при которой происходит изменение траектории канала пробоя.

1530982 пр.tp к, кЯ/мм

1,0

Оо

0,Ч

5

Eap.q /

Фиг.1

Составитель В.Степанкин

Техред М.Ходанич Корректор С.Черни

Редактор А.Козориэ

Заказ 7946/44 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Способ определения адгезионной прочности Способ определения адгезионной прочности Способ определения адгезионной прочности Способ определения адгезионной прочности 

 

Похожие патенты:
Изобретение относится к технике экспрессного контроля содержания воды в жидкостях и может быть использовано наиболее эффективно при контроле содержания воды в жидкостях с удельным электрическим сопротивлением не более 109 Омм и содержащих механические примеси, когда применение других методов для экспрессного контроля практически невозможно (моторные, гидравлические и трансмиссионные масла в состоянии поставки и эксплуатации)

Изобретение относится к дефектоскопии диэлектрический покрытий металлических объектов и может быть применено для контроля сплошности указанных покрытий на внутренней поверхности цилиндрических изделий, например труб, трубопроводов

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля и диагностики состояния механической неустойчивости и раннего предупреждения об опасности разрушения материалов и изделий, эксплуатируемых в условиях обледенения. Способ включает установку плоского емкостного датчика вблизи наиболее нагруженной зоны конструкции, деформирование конструкции, покрытой слоем льда, до появления на поверхности металлической конструкции полос локализованной деформации, формирование сигнала электромагнитного излучения (ЭМИ) в процессе пластической деформации и разрушения ледяного слоя, преобразование сигнала ЭМИ с помощью емкостного датчика ЭМИ и его регистрацию, при этом в качестве источника ЭМИ используют слой льда на поверхности металла, по которой распространяется полоса локализованной деформации. Технический результат - обеспечение высокой степени надежности диагностирования состояния механической неустойчивости металлического сплава и изделий с последующей сигнализацией об опасности раннего разрушения металла и изделий, деформируемых в условиях обледенения. Изобретение может быть использовано в системах непрерывного бесконтактного высокоскоростного мониторинга состояния деформируемой металлической поверхности в условиях обледенения и диагностики повреждаемости конструкций из алюминиевых сплавов систем Al-Mg, Al-Cu и Al-Li, эксплуатируемых при отрицательных температурах. 4 ил.

Изобретение относится к обнаружению дефектов в многослойном упаковочном материале, имеющем по меньшей мере один проводящий слой. Сущность: заземляют проводящий слой многослойного упаковочного материала, размещают электрод в плотном контакте с упомянутым многослойным упаковочным материалом, прилегающим к упомянутому многослойному упаковочному материалу или на заданном расстоянии от упомянутого многослойного упаковочного материала. Прикладывают напряжение к упомянутому электроду путем повышения напряжения от исходного значения до верхнего заданного значения. Причем приложенное напряжение достаточно высоко, чтобы вызвать прорыв дефекта с превращением его в открытое отверстие. Обнаруживают дефект в упаковочном материале путем регистрации пробоя диэлектрика между электродом и проводящим слоем многослойного упаковочного материала. Технический результат: повышение безопасности продуктов в контейнере, выполненном из многослойного упаковочного материала, за счет обнаружения слабых мест в слое полимера. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх