涂层附着力测试是评估涂层与基材结合强度的重要环节,直接关系到涂层的耐久性和防护性能。以下是常见的测试方法及操作要点:
1. 划格法(Cross-Cut Test)
● 原理:用刀具在涂层表面划出网格,通过胶带剥离后的脱落面积评估附着力。
● 适用场景:薄涂层(一般≤250μm),如油漆、粉末涂层。
● 标准:ASTM D3359、ISO 2409。
● 步骤:
1. 用划格刀具划出1×1mm或2×2mm的方格(深度至基材);
2. 用胶带粘附并快速撕离;
3. 观察脱落等级(0级为无脱落,5级为严重脱落)。
2. 拉开法(Pull-Off Test)
● 原理:通过拉力机将特定面积的粘合头从涂层表面拉开,记录最大拉力值。
● 适用场景:厚涂层、高附着力涂层(如金属镀层、工业防腐涂层)。
● 标准:ASTM D4541、ISO 4624。
● 步骤:
1. 将铝制或钢制圆柱形粘合头固定在涂层表面;
2. 用拉力机垂直拉开,记录破坏时的力值(单位:MPa);
3. 观察失效模式(涂层内聚破坏、界面剥离或混合失效)。
3. 划痕法(Scratch Test)
● 原理:用划针在涂层表面划动,通过临界载荷(涂层开始剥离时的压力)评估附着力。
● 适用场景:硬质涂层(如陶瓷涂层、PVD/CVD涂层)。
● 标准:ASTM C1624、ISO 20502。
● 步骤:
1. 划针以恒定速度移动,逐步增加载荷;
2. 通过显微镜或声发射传感器检测失效点。
4. 弯曲法(Bend Test)
● 原理:将涂层试样弯曲至特定角度,观察涂层是否开裂或剥离。
● 适用场景:柔性基材(如塑料、薄金属板)。
● 标准:ASTM D522。
● 步骤:
1. 将试样固定在弯曲测试仪上;
2. 弯曲至规定半径或角度;
3. 检查涂层开裂情况。
5. 冲击法(Impact Test)
● 原理:用落球或冲击锤撞击涂层表面,评估涂层抗冲击能力和附着力。
● 适用场景:汽车、船舶等抗冲击需求高的涂层。
● 标准:ASTM D2794。
● 步骤:
1. 设定冲击能量(如1kg·m);
2. 观察涂层是否开裂或剥离。
1. 基材表面处理
● 测试前确保基材清洁、干燥,无油污、氧化层或杂质。
● 对于粗糙表面(如喷砂处理),需记录表面粗糙度(Ra值)。
2. 涂层状态控制
● 涂层需完全固化(达到规定干燥时间或烘烤条件)。
● 测试环境温湿度应符合标准(如23±2℃、50±5%RH)。
3. 仪器校准
● 拉力机、划格刀具等需定期校准,避免误差。
● 划痕法中的划针尖端半径和角度需符合标准。
4. 结果分析
● 区分失效模式:
● 内聚失效(涂层内部断裂):附着力大于涂层自身强度;
● 界面失效(涂层与基材分离):附着力不足。
● 定量数据(如拉开法的MPa值)需结合失效模式综合评估。
5. 特殊情况处理
● 多层涂层需分层测试或说明测试层级;
● 柔性基材需避免因基材变形导致的假性脱落。
● 方法选择:根据涂层厚度、基材硬度和应用场景选择合适方法(如薄涂层优先划格法,高附着力涂层用拉开法)。
● 样本代表性:测试多个区域(边缘、中心等),避免局部缺陷影响结果。
● 安全防护:使用刀具或冲击设备时需佩戴护具。
通过规范操作和精准分析,涂层附着力测试可为产品研发、质量控制和失效分析提供可靠依据。
(本文仅供参考;若有技术问题,可咨询在线工程师)