Способ определения внутренних напряжений в покрытиях

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ПОКРЫТИЯХ, заключающийся в том, что наносят слои покрытия на одну сторону подложки и измеряют величины деформации подложки после нанесения каждого слоя, по которым судят о вели-чине внутренних напряжений, отличающийся те, что, с целью повьппения точности, определения внутренних напряжений в покрытиях слои одинаковой толщины наносят поочередно на обе стороны подложки.

СОЮЗ СООЕТСНИХ нввц ю

РЕСПУБЛИН

Ц 511 С 01 В 5/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ВотОВОВОНН CBWBTEflbCTBV (21) 3584652/25 28 (22) 20.04.83 (46) 07.01.85. Бюл. Ю 1 (72) E.Ì.Варущкин (53) 531.781.2 (088.8) (56) 1, Санжаровский А.Т., Епифанов Г.И. Внутренние напряжения в покрытиях. Экспериментальные методы изучения внутренних напряжений в полимерных и лакокрасочных покрытиях.— . Высокомолекулярные соединения, 1960, т. 2, и 11, с. 1703.,.Я0„„1133476 А (54) (57) СПОСОБ ОПРЕПЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ПОКРЫТИЯХ, заключающийся в том, что наносят слои покрытия на одну сторону подложки и измеряют величины деформации подложки после нанесения каждого слоя, по которым судят о велиЧине внутренних напряжений, отличающийся теМ, что, с целью повьппения точности, определения внутренних напряжений в покрытиях, слои одинаковой толщины наносят поочередно на обе стороны. подложки. в

11334

Изобретение относится к исследованию физико-механических свойств материалов, а именно к механическим способам определения внутренних напряжений в покрытиях.

Известен способ определения внут5 ренних напряжений в покрытиях, заключающийся в том, что наносят слои покрытия на одну сторону подложки и измеряют величины деформаций подложки после нанесения каждого слоя, по которым судят о величине вйутренних напряжений Г1 ).

Недостатком известного способа является низкая точность определения величины внутренних напряжений в .покрытиях из-за невозможности непосредственного определения модуля упругости исследуемого покрытия или модуля упругости соединения подложкапокрытие в процессе формирования структуры покрытия.

Цель изобретения — повышение точности определения внутренних напряжений в покрытиях.

Указанная цель достигается тем, что при способе определения внутренних напряжений в покрытиях, заключающемся в том, что наносят слои покрытия на одну сторону подложки н измеряют величины деформаций подложки

ЗО после нанесения каждого слоя, по которым судят о величине внутренних напряжений, слои одинаковой толщины наносят лоочередно на обе стороны . подложки 35

Способ определения внутренних напряжений в покрытиях осуществляется следующим образом.

Берут стальную подложку 0,18«14 « ..«75.мм. Модуль упругости 20,3 « х 10 кгс/см определен экспери- . ментально. Деформации определяют поотклонению свободного конца консоль- . но закрепленной на вертикальной стойке подложки. Измерения производят под микроскопом МИР-12 с точностью.

0,01 мм. Для измерения деформаций перед нанесением слоев покрытия на подложке выбирают базы: на одной из покрываемых поверхностей, налример, нижней, на условно нижней и верхней кромках боковой поверхности.

Затем на верхнюю поверхность наносят первый слой полимерного (например, эпоксидного "К-153") покрытия толщиной Ъ = 0,5 мм.

Отверждают этот слой по температурно-временному режиму, назначен76 а ному для каждого конкретного типа полимера, и через промежуток времени 1 измеряют по выбранным базам продольные деформации:

EÄ, — на свободной от покрытий по1 верхности подложки по базам на ее нижней поверхности

8 . - на границе раздела подложка-слой покрытия по базам на условно верхней кромке боковой поверхности подложки.

Индексом 1 обозначен промежуток времени (например, 24 ч при комнатной температуре), в течение которого модуль упругости полимера возрастает до стабильного максимального значения (завершения процесса формирова-. ния структуры), устанавливаемого экспериментально.

При этом где 4 „, — напряжения в подложке; напряжения на границе разгр i дела подложка-слой покрытия; 1

Е„- модуль упругости подложки.

Затем на свободную поверхность подложки наносят второй слой того и же покрытия толщиной h = Ь и отверждают его по .тому же режиму, что и первый.

Измеряют деформацию Е, по базам на. условно нижней кромке боковой поверхности подложки, т.е. на границе раздела подложка — слой покрытия.

При этом где Й „ „. — напряжение на границе раздела подложка — второй слои покрытия

Е - модуль упругости соединеci ния подложка — первый слой покрытия.

Для одного и того же покрытия при Ь = Ь" и прочих равных условиях ря в61 й1= n< г " гр

Из равенства напряжений на границах раздела откуда

Е; = E„(E; jK", ) или в общем виде для каждой конкрет-. ной стадии формирования структуры покрытия

1133476

Составитель В.Савичев

Редактор И.Николайчук Техред С.Мигунова Корректор, Г.Решетник

Заказ 9940/34 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

E„ q En (х х1 где 1= 1,2,3,;... в! а особенно внутренние напряжения определяются по формуле ,. Й „; = E >, E „(f, j K ) .

Применение изобретения. позволяет повысить точность определения внутренних напряжений в покрытиях и снизить погрешность их определения с

28-65Х по известному способу до

5-15Х за счет непосредственного определения модуля упругости исследуемого покрытия и модуля упругости соединения подложка-покрытие.