金屬表面涂層的粘結(jié)強(qiáng)度研究

上文我們介紹了粘結(jié)力/附著力/粘結(jié)強(qiáng)度分析儀——LUMiFrac的原理和樣品組件的制備，本期我們就緊接著來介紹一篇利用LUMiFrac來研究金屬表面涂層的粘結(jié)強(qiáng)度的應(yīng)用。

首先我們來科普一下涂層技術(shù)，涂層(coating)是涂料一次施涂所得到的固態(tài)連續(xù)膜，是為了防護(hù)，絕緣，裝飾等目的，涂布于金屬，織物，塑料等基材上的薄層。涂料可以為氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)，通常根據(jù)需要噴涂的基材決定涂料的種類和狀態(tài)。

而金屬基材在實(shí)際應(yīng)用中，我們多會(huì)需要到一個(gè)耐磨的涂層，這個(gè)耐磨涂層就是一種附著在該金屬基材上，以增加金屬基材的抗磨損的一層特殊材料。
    按耐磨涂層的性能可分為以下幾種：

（1）耐粘著磨損涂層

（2）耐磨粒磨損涂層

（3）耐疲勞磨損涂層

（4）耐沖蝕磨損涂層

    按附著方式可分熱噴涂涂層和化學(xué)粘涂耐磨涂層。

傳統(tǒng)測量涂層的粘結(jié)強(qiáng)度的儀器一般是采用拉力試驗(yàn)機(jī)。測試時(shí),將準(zhǔn)備好的試件裝在試驗(yàn)機(jī)上,均勻連續(xù)加荷至試件涂層破裂為止。但是這種傳統(tǒng)的拉力試驗(yàn)機(jī)需要根據(jù)樣品的抗拉強(qiáng)度選擇各種不同負(fù)載范圍的夾具，不僅單次只能測試一個(gè)樣品，而且重復(fù)性差，拉力試驗(yàn)機(jī)本身體積很大又非常占空間。LUMiFrac就能很好地解決了拉力試驗(yàn)機(jī)的這些弊端。所以接下來我們將帶來LUMiFrac研究金屬表面涂層的粘結(jié)強(qiáng)度的應(yīng)用。

目的：3種不同的金屬表面聚合物涂層的比較

樣品基材材質(zhì)：金屬

膠粘劑：2-C-Epoxy環(huán)氧樹脂膠水

固化條件：室溫固化24h

涂層：(Reference) V2A-V2A

      (A)100 % PE  聚乙烯

      (B)80 % PE + 20 % Epoxy 80 %聚乙烯+20 %環(huán)氧樹脂

      (C)50 % PE + 50 % Epoxy 50 %聚乙烯+50 %環(huán)氧樹脂

樣品組件數(shù)量：3種不同的金屬表面聚合物涂層，以及一種參考的金屬表面聚合物涂層樣品，每個(gè)樣品組件各制備4個(gè)，共計(jì)16個(gè)。

Figue 1

    如圖（1）所示，為3種不同的金屬表面聚合物涂層，以及一種參考的金屬表面聚合物涂層的樣品，其粘結(jié)強(qiáng)度柱狀圖比較。每個(gè)樣品組件均制作了4份，圖中已標(biāo)識出偏差。根據(jù)結(jié)果，我們可以得到樣品C——即50 % PE + 50 % Epoxy 50 %聚乙烯+50 %環(huán)氧樹脂的涂層，其粘結(jié)強(qiáng)度。

Figue 2

圖（2）所示為每一類涂層在斷裂時(shí)候的樣品表面，以及測試基座表面所對應(yīng)的照片。

我們來做一個(gè)LUMiFrac和傳統(tǒng)拉力試驗(yàn)機(jī)的比較