涂层附着力实验报告.doc

综合性实验指导书
实验名称:涂层附着力自动划痕仪
计划学时:6学时
实验目的
学会使用WS—2005涂层附着力自动划痕仪,
利用声发射方法,-100um的硬质涂层的检测。
实验意义
近二十多年来,耐磨、防腐涂层特别是各种功能涂层在工业、农业、国防、航天科技上得到广泛应用,收到了很大的经济效益和社会效益。而任何涂层要发挥其功能的前提是附着强度的高低。附着强度不高的涂层,谈论其它质量指标是没有意义的,涂层附着强度的检验,就成了涂层产品供需双方首先关注的问题。
实验仪器和材料
实验仪器:WS—2005涂层附着力自动划痕仪,该设备包括高精度连续加载系统、声发射检测系统、摩擦力检测系统、样品拖动平台、底座、支架和控制系统。
实验材料:-100um的硬质涂层材料。
仪器工作原理
涂层附着力划痕试验仪运用声发射检测技术、摩擦力检测技术及微机自控技术,通过自动加载机构将负荷连续加至划针(金刚石压头)上,同时移动试样,使划针划过涂层表面。通过各传感器获取划痕时的声发射信号、载荷的变化量、摩擦力的变化量输入计算机经A/D转换将测量结果绘制成图形,由此可得到涂层与基体的结合强度(涂层破坏瞬间的临界载荷)。
涂层附着力划痕试验仪有两种检测模式,一种是利用声发射方法,-100um的硬质涂层的检测。当划针将涂层划破或剥落时会发出微弱的声信号,此时载荷即为涂层的临界载荷,由此可得到涂层与基底的临界载荷。另一种是摩擦力方法,是利用涂层与基底的摩擦系数差别较大的材料的测试,划针将涂层划破或脱落时,摩擦力将发生较大变化,摩擦力曲线由此亦发生变化,以此判定涂层的临界载荷。此方法主要用于较软涂层。
仪器测量方法
动载测试方法:按设定的加载速率和划痕速度,计算机控制系统同时启动连续加载和被测样品平移,随着施加于金刚石锥尖至样品表面负荷不断增大和样品的连续移动,自动检测划痕过程中变化的载荷值和样品表面涂层破损剥落时产生的声发射信号,并显示声发射信号与载荷变化的对应曲线。
到达设定的载荷后,测试结束。加载载荷自动卸载到零点,样品返回原位。
仪器主要技术指标
加荷范围: -200N自动连续加荷,
划痕速度: 2mm/min-10mm/min
加荷速率: 10N/min-100N/min
测量范围:-100μm
划痕范围:1mm-20mm,自动
摩擦力显示:–1000g
加载压头:金刚石。锥角120度,尖端半经R=
显微镜: 100*
测试操作:键盘操作,微机控制
实验步骤及结果测试
1、准备工作
(1)检查仪器是否良好接地。
(2)各接线插头是否正确,接触良好。
(3)机架平台放置要平稳、牢靠。
(4)调整好主机加载横梁固定镙钉的松紧。
(5)将所测样品清洗干净。
2、开机
(1)检查整机接线准确无误后,打开计算机电源。进入windowsXP资源管理器窗口,在驱动器D盘下“WS-划痕仪”目录中找到WS-****.exe 执行文件。双击鼠标,进入仪器运行程序。屏幕显示仪器封面窗体,用鼠标左键单击窗体右下角图标,屏幕出现主控窗体。
(2)打开仪器控制箱电源,此时控制箱电源灯亮。预热五分钟。
(3)调整载荷零点:主控箱预热后,逆时针旋动