Устройство для определения адгезионных характеристик покрытия
Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для определения адгезионных характеристик покрытия и позволяет повысить . ч ч А f7 точность при измерении вязкости разрушения адгезионного соединения в момент метанестабильного скачка трещины на границе покрытие-подложка. Подложку 1 с покрытием 3 и закрепленным на ней сильфоном 10, заполненным жидкостью, устанавливают между двумя зажимными дисками 4 и 5. От блока 17.управления через нагружающий винт 12 прикладывают к сильфону 10 сжимающую нагрузку, под действием которой жидкость под давлением поступает на границу раздела покрытия 3 с подложкой 1. Давление жидкости измеряют пьезоэлементом 14, установленным на винте 12, а перемещение торцов 11 и 15 сильфона 10 регистрируют измерителем 16 перемещения. Под Ь Т с S . ч (Л С ьэ О5 о ч
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„., 1260770 (5g 4 С 01 N 19/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ff 2
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3897592/25-28 (22) 20.05.85 (46) 30.09.86. Вюл. Р 36 (72) Л.И.Пятыхин, О.А.Матвеев, А.Г.Валько, С.Н.Покалицын и В.А.Толстиков (53) 620. t79.4(088„8) (56) Авторское свидетельство СССР
N - 263976, кл. С 01 N 19/04, 1967.
Авторское свидетельство СССР
Н- 288395, кл. С 01 N 19/04, .1968. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДГЕ
ЗИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для определения адгезионных характеристик покрытия и позволяет повысить точность при измерении вязкости разрушения адгезионного соединения в момент метанестабильного скачка трещины на границе покрытие-подложка.
Подложку 1 с покрытием 3 и закрепленным на ней сильфоном 10, заполненным жидкостью, устанавливают между двумя зажимными дисками 4 и 5. От блока 17.управления через нагружающий винт 12 прикладывают к сильфону
10 сжимающую нагрузку, под действием которой жидкость под давлением посту-. пает на границу раздела покрытия 3 с подложкой 1. Давление жидкости измеряют пьезоэлементом 14, установленным на винте 12, а перемещение торцов 11 и 15 сильфона 10 регистрируют измерителем 16 перемещения. Под
1260770
15 воздействием возрастающего давления жидкости страгивается и начинает медленно расти трещина на границе раздела фаз покрытие-подложка. При скачке трещины давление жидкости падает, что приводит к резкому понижению нагрузки на пьезоэлементе 14, сигнал которого поступает на регистратор 20, дающий команду на останов или обрат ный ход винта 12. По показанию измеИзобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения адгезионных характеристик покрытий.
Цель изобретения — повышение точности определения при измерении вязкости разрушения в момент метанестабильного скачка трещины на границе
"покрытие — подложка.
На фиг.1 показана схема предлагаемого устройства;, на фиг.2 — график зависимости длины трещины на границе раздела покрытие — подложка от прочности сцепления покрытия с подложкой при многократном нагружении соединения., Устройство содержит подложку 1 с отверстием 2, одна из поверхностей которой предназначена для нанесения покрытия 3, два зажимных диска 4 и 5 для закрепления между ними подложки
1, один из которых (4) предназначен для ограничения прогиба, отрываемого от подложки 1 покрытия 3, и имеет выполненное иэ светопрозрачного материала 6 смотровое окно, во втором диске 5 со стороны, обращенной к под. ложке 1, выполнена полость 8. Устрой. ство также содержит средство подачи отслаивающей среды под давлением через отверстие 2 в подложке 1 на границу раздела ее с покрытием 3, выполненное в виде установленного в полости 8 заполненного жидкостью 9 сильфона 10, один торец 11 которого жестко связан с подложкой ), и нагружающего винта 12 с приводом 13, измеритель давления среды, выполненный в виде пьезоэлемента 14, установленрителя 16 перемещения при помощи тарировочных графиков определяют длину трещины. Многократное нагружение покрытия 3 позволяет получить дальнеишее метанестабильное развитие длины трещины. По измеренным величинам нагрузки и длине трещины определяют вязкость разрушения на границе адгеэионного разрушения покрытие-подложка. 2 ил.
2 ного на торце винта 12 с возможностью взаимодействия со вторым торцом
15 сильфона 10, измеритель 16 перемещения сильфона 10, установленный с воэможностью взаимодействия с подложкой 1 и вторым торцом 15 сильфона
10, и блок 17 управления, связанный с приводом 13 винта и пьезоэлементом 14. Кроме того, устройство содер. жит пробку 18, установленную в отвер. стии торца 15 сильфона 10. Блок 17 управления выполнен в виде электропривода 19 и регистратора 20 с обрат. ной связью.
Устройство работает следующим образом. ь
Йа поверхность подложки 1 наносят одним из известных способов испытуемое покрытие 3, заполняют сильфон 10 жидкостью 9 и заглушают отверстие сильфона 10 пробкой 18. Устанавливают между подложкой 1 торцом 16 сильфона 10 измеритель 16 перемеще>5 ния сильфона 10, размещают сильфон в полости 8 диска 5 и закрепляют подложку 1 между зажимными дисками
4, 5. От злектропривода 19 блока 17 управления подают команду на привод
13 винта и начинают перемещать винт
12, который сжимает сильфон 10. Усилие сжатия сильфона 10 передается на жидкость 9, и она устремляется через отверстие 2 подложки 1 на границу раздела покрытия 3 с подложкой 1.
З5.Под воздействием возрастающего давления отслаивающей среды страгивается! и начинает медленно расти трещина на,границе раздела покрытие — подложка.
При этом светопрозрачный материал 6
770 д f2
Фиг.8
ВНИИПИ Заказ 5220/41 Тираж 778 Подписное
Филиал ППП "Патент" ° г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1260 смотрового окна 7 диска 4 позволяет визуально наблюдать за выпучиванием отслаивающегося покрытия 3, прогиб которого ограничивается зазором между поверхностью покрытия 3 и поверхностью светопрозрачного материала 6.
Изменение давления жидкости 9 в силь. фоне 10 измеряют пьезоэлементом 14, сигнал с которого поступает на регистратор 20 и записывается на диаграмме (фиг.2), а перемещение торцов
11, 15 сильфона 10 регистрируют измерителем 16 перемещения. При первом скачке трещины падает давление жидкости в полости сильфона 10, что при- 15 водит к резкому понижению нагрузки на пьезоэлементе 14. Сигнал, поступающий при этом на регистратор 20, дает команду на остановку или обратный ход винта 12. По показанию изме- 20 рителя 16 перемещения в момент скач-.. кообразного понижения нагрузки на пьезоэлементе 14 с помощью тарировочных графиков определяют длину трещины на границе раздела покрытие — под-25 ложка. Многократное нагружение покры. тия 3 позволяет получить дальнейшее метанестабильное развитие трещины.
По измеренным величинам нагрузки и длине трещины определяют вязкость 30 разрушения на границе адгезионного соединения покрытие — подложка.
Формула изобретения
Устройство для определения адгезионных характеристик покрытия, содержащее подложку с отверстием, одна из поверхностей которой предназначена для нанесения покрытия, два зажимных диска для закрепления между ними подложки, первый из которых предназначен для ограничения прогиба отрываемого от подложки покрытия и имеет выполненное из светопрозрачного материала смотровое окно, средство подачи отслаивающей среды под давлением через отверстие в подложке на границу раздела ее с покрытием и измеритель давления среды, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения точности определения при измерении вязкости разрушения в момент метанестабильного скачка трещины на границе покрытие — подложка, во втором диске со стороны, обращенной к подложке, выполнена полость, средство подачи отслаивающей среды выполнено в виде установленного в полости второго диска заполненного жидкостью сильфона, один торец которого жестко связан с подложкой, и нагружающего винта с приводом, измеритель давления среды выполнен в виде пьезоэлемента, установленного на торце винта с возможностью взаимодействия ñ другим торцом сильфона, а устройство снабжено измерителем перемеще.ния сильфона, установленным с возможностью взаимодействия с подложкой и другим орцом сильфона, и блоком управления, связанным с приводом винта и пьезоэлементом.
