GB∕T 39685-2020 陶瓷覆層結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)方法

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)陶瓷覆層結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)方法T2020-12-14發(fā)布2021-07-01實(shí)施國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)ⅠGB／T39685—2020本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)工業(yè)陶瓷標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC194)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)、中國(guó)建材檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)股份有限公司、山東工業(yè)陶瓷研究設(shè)計(jì)院有限公司、深圳華材新材料技術(shù)有限公司、重慶文理學(xué)院、佛山市陶瓷研究所檢測(cè)有限公司、焦作眾成新材料有限責(zé)任公司、江蘇武進(jìn)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)有限公司、北京礦冶科技集團(tuán)有限公司、東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司、中國(guó)航發(fā)沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司、中國(guó)建材檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)淄博有限公司。1GB／T39685—2020陶瓷覆層結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)方法本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一種常溫下通過(guò)在十字粘合試樣上加載以檢測(cè)陶瓷覆層結(jié)合強(qiáng)度的試驗(yàn)方法，并對(duì)試樣的制備、試驗(yàn)?zāi)Ｊ?、加載速率、數(shù)據(jù)采集、試驗(yàn)報(bào)告等進(jìn)行了規(guī)范。本標(biāo)準(zhǔn)適用于涂覆于各種材料表面的陶瓷覆層。其他各種功能性、防護(hù)性、標(biāo)志性、裝飾性等的覆層材料也可參考使用。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T16825.1靜力單軸試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)第1部分：拉力和（或）壓力試驗(yàn)機(jī)測(cè)力系統(tǒng)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)GB/T21388游標(biāo)、帶表和數(shù)顯深度卡尺GB/T27668.1顯微術(shù)術(shù)語(yǔ)第1部分：光學(xué)顯微術(shù)3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1利用物理或化學(xué)工藝涂覆在各種基體材料表面的陶瓷涂覆層。3.2x覆層拉伸結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)中，垂直施加于覆層-基體界面至覆層與基體剝離所達(dá)到的最大載荷。3.3最大拉伸載荷與覆層從基體上剝離面積之比。3.4x覆層剪切結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)中，平行施加于覆層-基體界面至覆層與基體剝離所達(dá)到的最大載荷。3.5最大剪切載荷與覆層從基體上剝離面積之比。4試驗(yàn)原理將十字粘合試樣以兩種不同的方式放置在特制的夾具中并對(duì)其施加載荷，使覆層試條與對(duì)接棒之2GB／T39685—2020間粘合處的陶瓷覆層處于拉伸或剪切狀態(tài)；隨著載荷不斷增大，最終陶瓷覆層與基體剝離，從而得到覆時(shí)，十字粘合試樣垂直放置于夾具中，載荷平行作用于覆層-基體界面，對(duì)覆層產(chǎn)生剪切作用。在進(jìn)行覆層拉伸和剪切試驗(yàn)時(shí)，覆層與基體存在4種可能的剝離模式：c說(shuō)明：F—載荷；1—覆層試條與對(duì)接棒之間粘合（涂黑部分)?)?圖1覆層拉伸和剪切試驗(yàn)中十字粘合試樣受力示意圖5儀器設(shè)備符合GB/T16825.1的規(guī)定。符合GB/T21388規(guī)定的游標(biāo)卡尺。加載壓頭頂部應(yīng)加工成雙向圓弧狀，使加載過(guò)程中壓頭頂部與十字粘合試樣保持點(diǎn)接觸；加載壓頭=bl3GB／T39685—20201說(shuō)明：l。圖2試驗(yàn)夾具示意圖6.1試驗(yàn)試條的制備涂覆有陶瓷覆層的長(zhǎng)方體桿。在陶瓷覆層中間切割出兩條切口直至基體以分隔出待測(cè)區(qū)域，如圖3所示。待測(cè)區(qū)域的間距與對(duì)接棒的寬度相等（見(jiàn)圖3和表1)。4GB／T39685—2020說(shuō)明：1—切口；2—覆層；3—基體。圖3覆層試條示意圖6.2對(duì)接棒的制備與覆層試條尺寸相同的不銹鋼或其他材質(zhì)的長(zhǎng)方體桿。在對(duì)接棒的中部加工出深度略小于覆層厚棒的一側(cè)頂端應(yīng)加工出小斜面，以保證在覆層剪切結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試過(guò)程中(7.2)載荷直接作用于粘合面，避免由于載荷偏離粘合面而產(chǎn)生力矩作用。說(shuō)明：1—凹槽；2—斜面端。圖4對(duì)接棒示意圖6.3十字粘合試樣的制備覆層試條和對(duì)接棒應(yīng)在粘合前進(jìn)行清洗，表面應(yīng)無(wú)明顯的油污、水氣和污漬。將覆層試條的中間待測(cè)部位與對(duì)接棒的中間部位（凹槽）對(duì)接，選擇具有盡可能高強(qiáng)度的粘結(jié)劑將兩者牢固粘合制成十字粘合試樣，如圖5所示。應(yīng)保證所選用的粘結(jié)劑不損傷覆層、且不與覆層發(fā)生任何反應(yīng)。5GB／T39685—2020說(shuō)明：圖5十字粘合試樣的示意圖6.4試樣尺寸覆層試條和對(duì)接棒推薦采用如圖6和表1所示的尺寸和公差。各平行面之間的平行度偏差不超過(guò)90°±1°說(shuō)明：圖6試樣示意圖表1試樣推薦尺寸符號(hào)尺寸公差l±0.5b4±0.1h4±0.16GB／T39685—20206.5十字粘合試樣保存制備完成的十字粘合試樣應(yīng)分隔放置，避免彼此碰擦、劃傷。6.6試樣數(shù)量需重復(fù)10次試驗(yàn)以完成對(duì)覆層拉伸結(jié)合強(qiáng)度或剪切結(jié)合強(qiáng)度的總體評(píng)估。7試驗(yàn)步驟7.1覆層拉伸結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)將十字粘合試樣的覆層試條水平放置在試樣支架的開(kāi)孔中，對(duì)接棒在覆層試條的上方并被試驗(yàn)支架上端支撐，如圖7所示。先在加載壓頭的底部粘結(jié)一片軟膠帶，再將其放置在覆層試條上，以保證加0載荷，直至十字粘合試樣發(fā)生剝離，記錄剝離時(shí)的最大載荷值。圖7覆層拉伸結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)十字粘合試樣放置示意圖7.2覆層剪切結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)將十字粘合試樣的對(duì)接棒無(wú)斜面的一端垂直放入試樣支架的開(kāi)孔中（有斜面的一端在上覆層試條整體水平放置在試樣支架上，如圖8所示。在對(duì)接棒的上端貼上軟膠帶以保證加載均勻。啟動(dòng)材料荷值。圖8覆層剪切結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)十字粘合試樣放置示意圖GB／T39685—20207.3真實(shí)覆層剝離面積的評(píng)估試驗(yàn)完成后，按GB/T27668.1規(guī)范使用光學(xué)顯微鏡觀察覆層試條上測(cè)試區(qū)域覆層從基體上剝離的情況，評(píng)估實(shí)際覆層剝離面積（Ac)與覆層試條和對(duì)接棒之間粘合面積（A0)的比值。在顯微鏡觀察的同時(shí)拍攝覆層剝離情況照片并進(jìn)行評(píng)估，以供剝離模式的確定及試驗(yàn)報(bào)告使用。7.4試驗(yàn)環(huán)境的記錄測(cè)量并記錄開(kāi)展試驗(yàn)所處環(huán)境的溫度和相對(duì)濕度。8試驗(yàn)結(jié)果8.1覆層拉伸結(jié)合強(qiáng)度加載壓頭僅用于覆層拉伸結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)，在計(jì)算覆層拉伸結(jié)合強(qiáng)度時(shí)最大斷裂載荷（Pc)是實(shí)際載荷（試驗(yàn)機(jī)載荷讀數(shù)）與加載壓頭的重量之和。覆層拉伸結(jié)合強(qiáng)度按公式(1)計(jì)算。式中：Pc—最大斷裂載荷，單位為牛頓(N);AA0。8.2覆層剪切結(jié)合強(qiáng)度覆層剪切結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)不需要加載壓頭，試驗(yàn)機(jī)壓頭