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近期,我看到很多朋友对涂层硬度测试还存在很多误区,因此我写了这个帖子,由于个人知识有限,不足之处,还望指出。随着材料的发展,各行各业对于材料表面的力学性能越来越看重,在这种工业背景下,表面涂层技术为各种功能化部件的使用提供了极大的便利(如图中所示)。因此对表面涂层的检测要求也就越发的重要了,目前表面涂层力学的测量主要为三个方面:表面涂层的硬度、附着力、摩擦磨损寿命http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/03/201503171420_538589_2169811_3.png http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015031714203246_01_0_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015031714203337_01_0_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015031714203376_01_2169811_3.png 手表(要求涂层硬度、耐磨性、光泽、附着力) 刀具行业(需要涂层硬度、耐磨、耐高温、附着力好、摩擦寿命高等等)http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015031714203417_01_0_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015031714203678_01_0_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015031714203205_01_2169811_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/03/201503171421_538598_2169811_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/03/201503171421_538597_2169811_3.png 汽车发动机喷油嘴、活塞环、挺杆、凸轮轴、缸套等等(需要涂层硬度、耐摩擦、耐高温、附着力高)----目前这也正是我们国家发动机一直做不好的重要原因之一(评估方法不成熟)http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/03/201503171421_538599_2169811_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/03/201503171421_538600_2169811_3.png人体组织材料(涂层的耐磨性、耐磨寿命) 高分子材料还需要弹性模量 往往人造器官的表面力学性能差很多(有兴趣可私聊)http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/03/201503171440_538612_2169811_3.png由于表面力学检测技术涉及到三种不同的技术(仪器化压痕仪、仪器化划痕仪、摩擦磨损试验机),由于涉及到篇幅问题,今天我主要介绍一下涂层硬度的测量:传统定义:一种材质可以刻划另一种材质或者被另一种材质刻划的能力常规方法:布氏硬度、微氏硬度、洛氏硬度等等(注意,传统方法忽略了材料的弹性、压痕尺寸是否变形、压痕是否压入基底等等)因此在做涂层测试的时候,随着涂层从厚到薄,传统常规硬度测量方法的准确性也就越来越低,在这种情况下,就诞生了仪器化压痕技术:针对不同的膜厚和不同的硬度涂层,我们可以简单把他们分为三类压痕仪:微米压痕(0-10N)纳米压痕(0-500mN)超纳米压痕(0-50mN)他们的测试原理,主要是根据加载-卸载曲线(力和位移曲线):http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/03/201503171449_538614_2169811_3.png http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/03/201503171450_538615_2169811_3.png通过加载力和位移曲线,得出材料刚度S;带入公式得到实际接触深度Hc,由于压头尺寸已知,得出压痕投影面积Ap,然后得出硬度、弹性模量。
无机耐高温特种涂层的制备目的原理实验目的 1. 了解无机耐高温特种涂层的制备方法。2. 了解化工产品研制开发的一般过程。 3. 了解现代测试分析及表征手段。实验原理 正硅酸乙酯Si(OEt)4、甲基三乙氧基硅烷CH3Si(OEt)3在催化剂的作用下,水解缩合生成硅溶胶,硅溶胶与颜料经胶体磨研磨,涂覆于基材上固化,得到耐高温特种涂层。主要反应如下Si(OEt)4+NH2O = Si(OH)n(OEt)4-n+ n EtOHCH3Si(OEt)3 + n H2O = CH3Si(OH)n(OEt)3-n + n EtOHSi(OEt)4 + Si(OH)n(OEt)4-n = (OEt)4-n(OH)n-1 SiOSi(OEt)3 + EtOHCH3Si(OEt)3 + CH3Si(OH)n(OEt)3- n = (OEt)3-n(OH) n-1 SiOSi(OEt)2 + EtOH仪器药品量筒、台秤、反应釜、胶体磨、烘箱、马弗炉、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]、红外光谱仪、显微镜正硅酸乙酯Si(OEt)4、甲基三乙氧基硅烷CH3Si(OEt)3、催化剂、乙醇、铝粉过程步骤 一、硅溶胶的制备取正硅酸乙酯Si(OEt)420ml、甲基三乙氧基硅烷CH3Si(OEt) 360ml、乙醇30ml、去离子水22ml、催化剂1ml,置于反应釜中,45℃反应4小时,得到澄清透明的硅溶胶。反应过程中,每20分钟取样2ml,利用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]检测乙醇的含量,利用粘度计测定粘度,作出乙醇含量对反应时间的变化曲线和粘度对反应时间的变化曲线,确定最佳反应时间。反应结束后取硅溶胶2ml进行红外光谱分析,确定硅溶胶的组成。二、涂层的制备取铝粉2g、硅溶胶25g于胶体磨中研磨,然后涂覆于基材上,室温固化2h,60℃固化2小时,12℃固化2h得到耐高温特种涂层。三、性能测定(1)耐热性做样品涂层5个,在马弗炉中,分别在450℃、500℃、550℃、600℃、650℃煅烧2h,用显微镜观察涂层是否开裂脱落。(2)耐盐性配制3%NaCl盐水,将样品涂层置入盐水中,浸泡10天用显微镜观察涂层是否起泡。(3)耐水性将样品涂层置入蒸馏水中,浸泡20天用显微镜观察涂层是否起泡。(4)耐酸性配制3%HCl,将样品涂层置入盐酸中,浸泡10天用显微镜观察涂层是否起泡。(5)耐候性天然条件放置12个月,显微镜观察涂层是否起泡、开裂。由于耐候性、耐热性、耐盐性、耐水性、耐酸性实验时间太长,本实验只进行耐热性能测试。另外,该涂层的附着力1级、冲击强度40kg.cm、柔韧性1mm、硬度1H,本实验不进行测试。分析思考 1. 本实验制备的无机涂层具有那些商业用途。 2. 设计该产品工业生产的流程图。 3. 该产品为什么具有优良的耐温性能? 4. 固化过程为什么分阶段进行?
油墨/印刷墨层耐磨试验机适用于印刷品印刷墨层耐磨性、PS版感光层耐磨性及相关产品表面涂层耐磨性的测试试验。可有效分析印刷品的抗擦性差、墨层脱落、PS版的耐印力低及其它产品的涂层硬度差等问题。