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涂层附着力测试

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

涂镀层结合力检测

方法与标准详解

 
 
 
 
 
 
 
 

涂镀层结合力决定涂层与基体的粘附稳定性,选对检测方法和理解检测标准,对材料性能评估至关重要。

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涂镀层结合力定义

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涂镀层结合力,指的是涂层与被涂覆的基体表面之间所具备的相互粘附特性,它直观体现为将涂层从基体表面剥离时所遭遇的难易程度。简而言之,剥离过程越艰难,就表明涂层与基体之间的结合力越为优异。

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涂镀层结合力的检测方法

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由于涂层/基体材料体系的多样性和复杂性,再加上涂层一般较薄,传统的力学性能测试方法 ( 拉伸、压缩、扭转等 ) 已经不再适用,而且仅一种测试技术很难适用于所有的涂层/基体材料体系。涂镀层结合力的具体方法很多,选择检测方法时应根据镀层的特性、基体材质、镀层厚度等因素考虑。常用的测试方法有百格法、划痕法、压痕法等。

 

 

1.百格法
 
 

测试方法:用刀在表面划百格,用胶带贴在形成的格子中心,然后平稳的扯离,观察漆膜脱落的现象,并通过计算划格中格子中的状态对应标准进行判定。

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具体测试步骤为:首先在喷漆的样板放在平直的台面上,用百格刀垂直于样板表面均匀用力,平稳的划出至少6条平行切割线。再与先切割线成90°垂直交叉划出平行6条线,形成网格图形,这里需要注意的是所有的切口均需要穿透到底材的表面。然后用对网格中的线条进行清洁清理之后,在网格的中央施加胶带,并确保其与漆膜完全接触。将胶带提起与样板形成约60°角,连续平稳的将胶带撤离,然后观察网格中漆膜的脱落情况。

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在底材涂装样板上划百格,划格刀需穿透漆膜至底材     

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清洁样板表面,确保测试环境的干净                    
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03
将胶带贴合于涂层样板中心位置,并确保于涂层完全接触,迅速连续扯离   
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04
根据漆膜脱落的情况做附着力评判(没使用附着力促进剂和使用了附着力促进剂之后的效果对比)            
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油漆涂料附着力测试注意事项:

1、切口应穿透涂层,但切入底材不得太深。如涂层过厚和硬而不能穿透到底材,则该试验无效。

2、胶带一般是25mm宽的半透明胶带,背材为聚酯薄膜或醋酸纤维。将胶带贴在整个划格上,然后以小角度撕下,结果可根据漆膜表面被胶落面积的比例来求得。

3、试验应在温度23±2℃和相对湿度50±5%中进行

油漆涂料附着力测试重要,它是划分油漆涂料等级,判定质量的重要标准和依据,也是判断油漆涂料产品是否是产品的重要指标。而油漆附着力会直接影响装修效果。我们在选购时一定要仔细看清油漆涂料产品标签上的附着力测试等级。

油漆涂料附着力测试标准:

一共分为五个等级,附着力≥4B时为合格。

5B-划线边缘光滑,在划线的边缘及交叉点处均无油漆脱落;

4B-在划线的交叉点处有小片的油漆脱落,且脱落总面积小于5%;

3B-在划线的边缘及交叉点处有小片的油漆脱落,且脱落总面积在5%~15%之间;

2B-在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落,且脱落总面积在15%~35%之间;

1B-在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落,且脱落总面积在35%~65%之间;

0B-在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落,且脱落总面积大于65%。

02.划痕法
 
 

划痕法是目前广泛使用的一种半定量的测量硬质薄膜涂层/基体材料界面结合性能的方法。

原理:将一具有很小曲率半径、圆锥形端头的硬质材料(通常是金刚石制成),立在涂层表面,不断施加一定的法向力和切向力。并同时使划针沿涂层表面进行刻划,通过划伤涂层来测量涂层对基体的附着力。具体如下图所示:
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划痕法示意图
由于这种方法对试样的制作不需要严格的规范,操作起来十分方便,因此得到广泛的应用。
主要适用于厚度在7um以下硬质薄膜涂层。也有研究指出,该方法不能测量厚度大于50um的涂层的结合力,因为在较厚涂层破裂前不可能产生足够大的界面应力场使得界面开裂。
03.纳米划痕 
 

纳米划痕测试主要研究材料的磨损或去除机制,广泛应用于薄膜或涂层结合强度的测试。

影响划痕过程的主要因素包括压头类型、划痕速度、划痕深度和材料特性等,这些潜在的因素可能会导致不同的裂纹扩展模式或变形模式。

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传统的纳米划痕测试过程通过观察残余划痕形貌来研究,很难解释纳米划痕测试曲线上划痕力的波动。而且对于纳米划痕过程中的很多现象无法解释,而原位纳米划痕测试技术解决了离位划痕测试的不足,可以在位实时监测材料微观结构变化,为更好的研究材料在载荷作用下的变形损伤规律提供了依据。

04.压痕法     
 

压痕法也是一种十分普遍的定量、半定量或定性的测量涂层界面结合力的方法。它采用非应力参量来估算膜层与基体间的界面结合强度。

原理:与压痕法硬度测试试验相类似,即对试样在不同载荷作用下对膜面进行压痕试验。当在载荷足够大时,膜层与基体的界面上产生横向裂纹,裂纹扩展到一定阶段就会使膜层脱落。能够观察到膜层破坏的最小载荷称为临界载荷。
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测试参考标准
GB/T 9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》
ASTM D 3359-2002《胶带法测定附着力》
ISO 2409-2007《色漆和清漆—划格试验》。

GB/T 30707-2014《精细陶瓷涂层结合力试验方法 划痕法》

 
 

 

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创建时间:2025-12-30 17:12
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