Способ определения прочности сцепления покрытия с подложкой
Изобретение относится к способам испытания материалов с покрытием на межслоевое и адгезионное сцепление покрытия с подложкой. Целью изобретения является упрощение способа. К исследуемой поверхности покрытия крепят коллоксилиновую пленку путем предварительного смачивания ее поверхности, предназначенной для контактирования с покрытием, ацетоном, соединения упомянутой поверхности с покрытием и выдержкой их под нагрузкой до испарения ацетона. Прикладывают к пленке открывающую нагрузку и по величине нагрузки в момент отрыва покрытия судят о прочности сцепления.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4884244/28 (22) 22.11.90 (46) 23.02,93. Бюл. В 7 (71) Пермский политехнический институт (72) Л,Е.Макарова, Н,А,Правина и 8.Ю.Макаров (56) ГОСТ 9. 302-88. Покрытия металлические и неметаллические неорганические, Методы контроля, с. 29. ГОСТ 9. 507-88. Материалы герметизирующие. Методы испытания, с. 25-26, ГОСТ 27890-88. Покрытия лакокрасочные защитные дезактивируемые, с. 1-5. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ ПОКРЫТИЯ С ПОДЛОЖКОЙ Изобретение относится к способам испытания материалов с покрытием на межслоевое и адгезионное сцепление покрытия с подложкой. Оно может быть применено в строительной, автодорожной, химической и т, д. промышленностях. Известны способы определения прочности сцепления покрытия к металлической промышленности путем нанесения на поверхность покрытия острием не менее трех параллельных рисок с расстоянием между ними 2-3 мм и перпендикулярно к ним также не менее трех параллельных рисок. Риски наносят в одном направлении острием, установленным под углом 30, глубиной до основного металла, Недостатком способа является то, что он дает только качественную оценку. Способ ограничивается качеством покрытия— после нанесения рисок не должно быть отслаивания покрытия между линиями и в сет„„Я „„1797618 Al (57) Изобретение относится к способам испытания материалов с покрытием на межслоевое и адгезионное сцепление покрытия с подложкой. Целью изобретения является упрощение способа. К исследуемой поверхности покрытия крепят коллоксилиновую пленку путем предварительного смачивания ее поверхности, предназначенной для контактирования с покрытием, ацетоном, соединения упомянутой поверхности с покрытием и выдержкой их под нагрузкой до испарения ацетона, Прикладывают к пленке открывающую нагрузку и по величине нагрузки в момент отрыва покрытия судят о прочности сцепления. ке квадратов. Он не дает количественной оценки ни прочности сцепления покрытия с подложкой, ни прочности межслоевого сцепления в покрытии, Известен способ определения адгезионной прочности, заключающийся в том, что образцы перегибают пополам лип кой стороной внутрь и прокатывают с обрезиненным валиком не менее 5 раз. На расстоянии 100 мм от места сгиба склеенного образца наносят метку, после чего из середины образца вдоль вырезают полоску шириной 15 мм и длиной t00 мм, Один конец полоски закреп.ляют в верхнем зажиме приспособления. На свободном конце полоски закрепляют нижний зажим с грузом. Отсчитывают время отслоения участка с момента подхода линии расслоения к нанесенной метке и заканчивают при полном расслоении полоски. Критерием оценки адгеэионной 1797018 50 55 прочности является скорость расслоения склеенной полоски. Недостатком способа является ограниченность его применения. Он рассчитан на on редел ение прочности склеен н ых между собой участков полимерной липкой ленты под действием статической нагрузки. Он не применим для определения межслоевой прочности сцепления в покрытии и для определения прочности сцепления рыхлых покрытий, например, полученных электрохимическим путем, покрытий для автомобильных дорог, строительных материалов с пористым покрытием, к материалам-подложкам, представляющим собой высокопористый материал, так как разрушается и межслоевое сцепление в покрытии и пористая подложка при наложении липкой ленты с последующим прокатыванием валиком ленты на поверхности покрытия, а на границе подложка - покрытия могут появиться трещины. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения прочности сцепления нормальным отрывом. Способ распространяется на покрытия одно- и многослойные (толщиной до 400 мкм), нанесенные на металлические основания. Для определения прочности сцепления покрытий к подло>кке приклеивают металлическое основание из стали 3 к исследуемому металлу с покрытием, предварительно обработав поверхность шкуркой, обезжиривают ацетоном. Клей наносят на склеиваемые поверхности, совмещают их и выдер>кивают B приспособлении не менее 72 часов до отвер>кдения клея. Перед испытанием соединение выдерживают несколько суток (примерно 14 сут.). В ыбирают диапазон измерения силоизмерительного прибора разрывной машины. Образец закрепляют в приспособлении для центрирования образцов. Приспособление для центровки образцов устанавливают на нижней плите разрывной машины, Испытания проводят постепенным нарастанием нагрузки до разрыва со скоростью 10 ммlмин, Фиксируют нагрузку, при которой произошло разрушение образца, Обе части образца осматривают для определения характера разрушения. Определяют адгезионную прочность измерением силы, необходимой для отрыва покрытия в направлении перпендикулярном его поверхности, Недостатком способа является сложность, длйтельность процесса подготовки исследуемого материала к испытаниям. Способ не реализуется при определении межслоевого сцепления покрытия, тэк как обработка шкуркой поверхности покрытия приводит к нарушению межслоевых связей покрытия, так как известно, что слой прилегающий к подложке наиболее плотный, последующие слои (особенно, например, полученные электрохимическим или химическим осаждением), рыхлые или рыхлее, менее плотные, чем первые слои покрытия. Способ подготовки к испытаниям рассчитан на плотные, прочные покрытия, а в качестве подложки — на литой металл. Для пористой подложки и/или ибристого покры тия способ не применим, сложен и неточен. Целью изобретения является упрощение процесса. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, заключающемся в том, что на исследуемой поверхности покрытия закрепляют отрывной элемент и прикладывают к последующему (последнему) отрывную нагрузку, по величине которой в момент отрыва покрытия судят о прочности сцепления. в качестве отрывного элемента используют коллоксилиновую пленку, э ее крепление к покрытию осуществляют путем предварительного смачивания ее поверхности, предназначенной для контактирования с покрытием, ацетоном, соединения упомянутой поверхности с покрытием и выдержкой их под нагрузкой до испарения ацетона. Способ осуществляется следующим образом, Определение прочности сцепления слоев покрытий на подложке. Берется коллоксилиновая пленка толщиной 1 мм (это основа рентгеновской или кинопленки). Отрезэется от нее кусок, равный размеру отрывного элемента. Из пленки готовится форма, используемая в дальнейшем в качестве за>кима при испытании прочности сцепления. Для этого из полоски пленки готовят, например, розетку, то есть форму представляющую собой плоское дно и отогнутые вверх края, В отогнутых краях делаloT отверстия, за которые впоследствии подвешивают груз, Плоское дно розетки с внешней стороны смачивают ацетоном, который покрывает его тонким (монослоем) или толстым (полислоем), что позволяет регулировать глубину проникновения пленки в покрытие. В случае нанесения ацетона на поверхность пленки в виде монослоя получаем захват для верхнего рыхлого. пористого. менее прочного слоя покрытия, например, для покрытия полученного электрохимическим или химическим путем, фто1797018 труднительно как на этапе подготовки, так и на этапе испытания системы (пористые системы, слоистые композиты, системы с резким перепадом свойств в объеме материала 30 или в поверхностных слоях). По сравнению с прототипом, способ проще (примерно в 3 раза), оперативнее. Формула изобретения ния, отличающийся тем, что, с целью упрощения, в качестве отрывного элемента используют коллоксилиновую пленку, а ее крепление к покрытию осуществляют путем предварительного смачивания ее поверхности, предназначенной для контактирования с покрытием, ацетоном, соединения упомянутой поверхности с покрытием и выдержкой их под нагрузкой до испарения ацетона. Способ определения прочности сцепления покрытия с подложкой, заключающийся в том, что на исследуемой поверхности покрытия закрепляют отрывной элемент и прикладывают к последнему отрывающую нагрузку, по величине которой в момент отрыва покрытия судят о прочности сцепле40 Составитель Л.Макарова Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец Редактор О,Стенина Заказ 649 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 рангидритовые покрытия, битумной композиции, цементного покрытия и т. д. В случае нанесения ацетона в виде полислоя на пленку получают захват для верхнего и нижнего, предлагающего к подложке слоев покрытия за счет увеличения проникающей способности вязкого раствора пленки в ацетоне. leM толще слой вязкого раствора коллоксилина в ацетоне, тем глубже проникновение в покрытие и надежнее соединение. Форма отрывного элемента может быть различной формы: П-образная, Г-образная и т, д. После нанесения ацетона на пленку, пленку прижимают к поверхности покрытия, Усилие прижима примерно 0,1-0,2 кг/см . Оставляют пленку до высыг хания растворителя на покрытии, Возможность послойного определения прочности сцепления покрытия открывает перспективу контроля послойного изучения эксплуатационных свойств покрытия в зависимости от режима эксплуатации и дальнейшего регулирования технологических процессов получения покрытия с заданными свойствами. В зависимости от пористости покрытия и подложки выдержка пленки до высыхания растворителя на покрытии составляет 2 — 15 мин (2 мин — доля высокопористых систем, . 15 мин — для систем, приближающихся по пористости к литым), После высыхания растворителя коллоксилиновая пленка выполняет роль захвата 25 при испытании исследуемого материала на отрыв. В таблице показаны примеры конкретного выполнения способа. На основании приведенных данных способ имеет следующие преимущества. Он расширяет возможность исследования без нарушения исследуемой поверхности, упрощает операции по подготовке и испытанию адгеэионной прочности покрытия и подложки, межслоевой прочности s покрытии и прочности сцепления наполнителя и вяжущего в композиционных материалах, Определяя величину прочности сцепления соединений, удается находить оптимальные режимы послойного осаждения покрытия на подложку, прогнозировать поведение материала покрытия и подложки в условиях эксплуатации, Способ позволяет локализовать участки исследования и проводить исследования на объектах малой величины, что повышает качество исследования. Способ применим преимущественно для материалов со слабыми адгезионными связями и к материалам малой прочности, где определение другими способами за
