Способ определения прочности сцепления покрытия с подложкой

Способ определения прочности сцепления покрытия с подложкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение ,относится к испытательной технике, предназначено для определения прочности сцепления покрытия с подложкой и позволяет повысить точность определения прочности сцепления покрытия с подложкой путем учета геометрии скрайбирующего индентора. Покрытие, нанесенное на подложку , скра бирупот двумя установленньгми последовательно сферическими ппденторами. R выбирают из условия , что глубина проникновения нластютеской деформации при скрайбировании не превышает толщины i покрытия и жесткость подложки не влияет на измеряеьюе з силие скрайбттрования, Радиус R выбирают из условия, что пластическая деформация при скрайбировании не проникнет дальше толщины L, а максимальная глубина внедрения индентора не превышает толиц-шы 4 покрытия . Определяют относительное приращение прочности покрытия по приращению усилия разрушения при наличии ад-§ гезии (N,,-N-5) к усилию разрушения, при отсутствии адгезии N,, между покрытием и подложкой и определяют коэффициент К адгезии, которьй рассчитывают по Kg N R,/N, R-1J а по его величине судят о прочности сцепления покрытия с подложкой. 1 табл.,1 ил. (Л

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5g G 0I N I9/04

1,„

"L 1

ГОСУДАРСТБЕННЫЙ НОЧИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ1ТИЙ (21) 4207985/25-28 (22) 09. 03. 87 (46) 15. 10. 88. Бюл. Р 38 (71) Казанский научно-исследовательский технологический и проектный институт химико-фотографической промышленности (72) Л.Х. Давлетшин, М.N. Петрик и Н.Б. Щекотова (53) 620.179.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 676910, кл. G 01 N 19/04, 1978.

Авторское свидетельство СССР

h - 970198, кл. G 01 N 19/04, 1981. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ

СЦЕПЛЕНИЯ ПОКРЫТИЯ С ПОДЛОЖК011 (57) Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для определения прочности сцепления покрытия с подложкой и позволяет повысить точность определения прочности сцепления покрытия с подложкой путем учета геометрии скрайбирующего индентора ° Покрытие, нанесенное на подлож"y, скрайбир ют двумя установленными по"пеповательно сферическими ппденторами. Радиус R выбирают из условия, что глубина проникновения пластической деформации при скрайбировании Ise. TIppBblUQpT толщины Ь покрытия и жесткость подложки не влияет на измеряемое усилие скрайбирования. Радиус Г.„ выбирают из условия, что пластическая деформация при скрайбировании не проникнет дальше толщины 1„ а максимальная глубина Bíåäpåíèÿ индентора не превышает толщины Ь покрытия. Определяют относительное приращение прочности покрытия по приращению усилия разрушения при наличии адгезии (N, — N. ) к усилию разрушения, при отсутствии адгезии И „между покрытием и подложкой и определяют коэффициент К адгезии, который рассчитывают по формуле Кд = М Р, /Б, К-I, а по его величине судят о прочности сцепления покрытия с подложкой .

1 табл. 1 ил.

1430835

Изобретение относится к испыта..тельной технике, а именно к способам определения прочности сцепления покрытий с подложками.

Целью изобретения является повышение точности определения прочности сцепления покрытия с подложкой при скрайбировании путем учета геометрии скрайбирующего индентора, 10

На чертеже показана зависимость разрушающего усилия от радиуса сферы индентора.

Способ осуществляют следующим образом. 15

Покрытие, нанесенное на подложку одним из известных способов, скрайбируют двумя установленными последовательно сферическими инденторами, Радиусы R, и Б сфер инденторов выбира- 20 ют соответственно из условий:

Б» (0,661

ОбЬ б Б. a L /10, где — толщина покрытия;

L — толщина системы покрытие-подложка.

Радиус R выбирают из условия, что глубина проникновения пластичес". кой деформации при скрайбировании не превышает толщины Ь покрытия и жест кость подложки не влияет на измеряемое усилие скрайбирования. Радиус Б выбирают из условия, что пластическая деформация при скрайбировании не проникает дальше толщины Ь, а максимальная глубина внедрения индентора не превышает толщины h покрытия. При .. 40 скрайбировании покрытия инденторами записывают диаграмму изменения усилия

N скрайбирования от величины радиуса R сферы инденторов. Момент разрушения покрытия определяют по первому 45 скачку тангенциального усилия на диаграмме, что соответствует моменту перехода от пластической деформации к разрушению. Участок ОА на диаграмме прямолинеен и характеризует прочностные свойства покрытия, а среднее давление Р„, развиваемое на контакте, не зависит от толщины Ь и радиуса индентора и равно Р„С, G, где

Б - предел текучести материала покрытия; С, =. 2,8. Участок АВ на диаграмме криволинейный и характеризует влияние жесткости материала подложки эа счет наличия адгезионной связи между покрытием и подложкой. Среднее

l давле ние Р„з а висит от пла стиче ских свойств материала покрытия, радиуса сферы индентора, глубины Ь внедрения и толщины покрытия. При наличии полной адгезии между покрытием и подложкой

Р„ = 1,4+0,7(1+2 p ) Е/5 (h/R) +

R rla

+ 0,7 6 R() = C G,, При уменьшении прочности сцепления покрытия с подложкой коэффициент

С уменьшается и стремится при от2. сутствии связи между покрытием и подложкой к коэффициенту С, . При этом разрушающее усилие N = 2Т RhC G„ также уменьшается и в пределе стремится к усилию Nэ разрушения покрытия при отсутствии адгезии. Относи" тельное приращение прочносги>покры. тия, определяемое по приращению усилия разрушения при наличии адгезии (N -N ) к усилию разрушения нри от3 сутствии адгезии N между покрытием и подложкой, позволяет определить коэффициент К адгезии, который рассчитывают по формуле

2 а по его величине определить прочность сцепления покрытия с подложкой.

Пример, Определяли прочность сцепления набухших эмульсионных слоев кинофотоматериалов. Радиусы сфер инденторов составляли 50 и 500 мкм, ширина режущей кромки 1 мм. Усилия скрайбирования измеряли на устройстве ПИЭС-3, скорость скрайбирования составляла 5 мм/с.

Измерения, полученные по предлагаемому и известному способам приведены в таблице. а

Как видно из таблицы, увеличение (и уменьшение) значений F определенных по известному способу, соответствует увеличению (и уменьшению) значений прочности эмульсионного слоя N Это позволяет сделать вывод о прочностном характере величины F,„, в то время как коэффициент Кд, определяемый как относительное приращение прочности слоя эа счет наличия адгезионной связи между слоем и основой, изменяется обратно изменению прочности слоя и является истинной

1430835 г 1 0-й 15-й 20-й

25-й

Характеристики адгеэионной прочности, день после полива

Способ определения адг ез ни пленки

5-й

Известный

F (г) 7,4

7,0

6,7

4,5

Предлагаемый

К, N,(r) 1,3; 0,7 0,0; 1,7 1,0; 1,3 0,6; 2,0

0,2; 2,9

Известный

F. (г) Микрат

6,0

5,4

5,7

5,5

2,9

Предлаrаемый

К, М (г) 0,3; 5,2 0,2; 6,5 0,7; 5,1 1,0; 4,0 0,5; 5,1

ЛН-7

Известный

У,(г) l3,0

14,9

19,8

17,2

6,0

Предлагаемый

Ка Ns (г) 0,1; 6,4 0 3; 6,9 0,0; 7,2 0,0; 7,3 0,9; 3,6

ЦП-8Р

Известный

F,,(г) 12,4

12,5

12,0

19,1

2,4

Предлаг аемый

К„N, (г) 1,5; 1,5 0,4; 6,4 0,5; 6,2 0,4; 6,5 0,6; 5,9,характеристикой адгезионной прочности системы пленка-подпожка.

Формула изобретения

Способ определения прочности сцепления покрытия с подложкой, по которому скрайбируют покрытие первым сферическим индентором, измеряют усилие 10 скрайбирования при разрушении покрытия и по его величине определяют прочность сцепления, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности, для скрайбирования используют второй сферический индентор, который устанавливают последовательно с первым, радиусы R< и R сфер инденторов выбирают соответственно иэ условий

R, О,бь;

0,66,(Rg(L /106, где - толщина покрытия;

L — толщина системы покрытиеподложка, а прочность сцепления определяют с учетом коэффициента Ко адгеэии, который рассчитывают по формуле

<1 2 < где N, и N< — усилия скрайбирования при разрушении покрытия соответственно первым и вторым инденторами.

1430835

Составитель В. Свиридов

Техред М.Дидык, Корректор H. Король

Редактор И. Рыбченко

Заказ 533á/45

Тираж 847

Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.

Ужгород, ул. 1!р «ктнля, 4