Способ определения прочности сцепления покрытия с подложкой

(71) Казанский науский технологическститут химико-Фотоленности2 .Х. авлетш Р 38чно-исследов л п инпромьпди и проектнрафической тия. щени д ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОЧИТЕТ СССРПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ 1 ТИ(56) Авторское свидетельство СССР Р 676910, кл. С 01 И 1 9/О, 1 978.Авторское свидетельство СССР М 970198, кл. С 01 11 19/04, 1981. (54) СПОСОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ ПОКРЫТИЯ С ПОДЛОЖК 011 (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 подложВО, ь 4 ыи ку, скрайбир ют двумя установленными последовательно сферическими ппденторами. Радиус К, выбирают из условия, что глубина проникновения пластической деформации при скрайбировании не превышает толщины Д покрытия и жесткость подложки не в.пяет на из меряемое усилие скрайбирования, Ради ус Р.выбирают из условия, что пластическая деФормация при скрайбировании не проникнет дальше толщины 1 а максимальная глубина внедрения индентора не превышает толщины А покрьОпределяют относительное прирае прочности покрытия по приращению усилия разрушения при наличии а гезии (И, - И.) к усилию разрушения, при отсутствии адгезии Бмежду покрытием и подложкой и определяют коэффициент К адгезии, который рассчиОтывают по формуле Кд = М Р,/Б, К, а по его величине судят о прочности сцепления покрытия с подложкой.1 табл, 1 илИзобретение 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, 10На чертеже показана зависимость разрушающего усилия от радиуса сферы индентора.Способ осуществляют следующим об" разом. 15Покрытие, нанесенное на подложку одним из известных способов, скрайбируют двумя установленными последовательно сферическими инденторами, Радиусы К, и К сфер инденторов выбира ют соответственно из условий:0,6;О,б Ь 6 К с. Т, /10 Ь,где Ь - толщина покрытия;Х, - толщина системы покрытие-подложка.Радиус Квыбирают из условия, 30 что глубина проникновения пластичес" кой деформации при скрайбировании не превышает толщины Ь покрытия и жесткость подложки не влияет на измеряемое усилие скрайбирования. Радиус К выбирают из условия, что пластическая деформация при скрайбировании не про" никает дальше толщины Ь, а максимальная глубина внедрения индентора не превышает толщины Ь покрытия. При . 40 скрайбировании покрытия инденторами записывают диаграмму изменения усилия И скрайбирования от величины радиусаВ. 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 РС, Б , где Б - предел текучести материала покрытия; С, 4 2,8. Участок АВ на диаграмме криволинейный и характеризует влияние жесткости материала подложки эа счет наличия адгезионной связи между покрытием и подложкой. Среднеедавление Р зависит от пластических свойств материала покрытия, радиуса сферы индентора, глубины Ь внедрения и толщины Ь покрытия, При наличии полной адгезии между покрытием и подложкойР= 1,4+0,7(1+2 1 ь) К/Ь (Ь/К) + К (г+ 0,7 Ь/К( - ) = С,а При уменьшении прочности сцепления покрытия с подложкой коэффициент С уменьшается и стремится при отсутствии связи между покрытием и подложкой к коэффициенту С,. При этом разрушающее усилие М = 2 Т КЬС б, также уменьшается и в пределе стремится к усилию 11 разрушения покрытия при отсутствии адгезии. Относи" тельное приращение прочносгипокры тия, определяемое по приращению усилия разрушения при наличии адгезии (И -И ) к усилию разрушения при от 3сутствии адгезии Бмежду покрытием и подложкой, позволяет определить коэффициент К адгезии, который рассчитывают по Формулеа по его величине определить прочность сцепления покрытия с подложкой,П р и м е р, 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-З, скорость скрайбирования составляла 5 мм/с.Измерения, полученные по предлагаемому и известному способамприведены в таблице.аКак видно из таблицы, увеличение (и уменьшение) значений Р , определенных по известному способу, соответствует увеличению (и уменьшению) значений прочности эмульсионного слоя 11, Это позволяет сделать вывод о прочностном характере величины Р в то время как коэффициент Кс определяемый как относительное приращение прочности слоя эа счет наличия адгезионной связи между слоем и основой, изменяется обратно изменению прочности слоя и является истинной1430835 г 10-й 15-й 20-й25-й Характеристики адгезионной прочности, день после полива Способопределенияадгезии пленки 5-й ИзвестныйР (г) 7,4 7,0 6,7 ПредлагаемыйКа Н, (г) э 1 0,7 010 э 1,7 1,0; 1,3 06,0,2; 2,9 ИзвестныйР. (г) Микрат 6,0 2,9 Предлагаемый К , М (г),характеристикой адгезионной прочностисистемы пленка-подпожка. Формула изобретения5 Способ определения прочности сцеп ления покрытия с подложкой, по которому скрайбируют покрытие первым сферическим индентором, измеряют усилие 1 О скрайбирования при разрушении покрытия и по его величине определяют прочность сцепления, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, для скрайбирования используют второй сферический индентор, который устанавливают последовательно с первым, радиусы К и К сфер инденторов выбирают соответственно иаусловийк, 0,6 ь;Ъ 0,6 йбКг( Ь /106,где а - толщина покрытия;Ь - толщина системы покрытиеподложка,а прочность сцепления определяют сучетом коэффициента Ка адгезии, который рассчитывают по формуле Ка = 1 1,где М, и И- усилия скрайбированияпри разрушении покрытиясоответственно первыми вторым инденторами.1 А 30835 оставитель виридов дактор И. Рыбченко ректор Н. Корол Хр и аказ 533 б ираж 847 одписное тет й 1 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгс род, ул. 11 р ктнля, 4 ВИИИПИ Государственного к по делам изобретений и3035, Москва, Ж, Раушск откры я наб