金屬表面涂層的粘結強度研究

上文我們介紹了粘結力/附著力/粘結強度分析儀——LUMiFrac的原理和樣品組件的制備，本期我們就緊接著來介紹一篇利用LUMiFrac來研究金屬表面涂層的粘結強度的應用。

首先我們來科普一下涂層技術，涂層(coating)是涂料一次施涂所得到的固態連續膜，是為了防護，絕緣，裝飾等目的，涂布于金屬，織物，塑料等基材上的薄層。涂料可以為氣態、液態、固態，通常根據需要噴涂的基材決定涂料的種類和狀態。

而金屬基材在實際應用中，我們多會需要到一個耐磨的涂層，這個耐磨涂層就是一種附著在該金屬基材上，以增加金屬基材的抗磨損的一層特殊材料。
    按耐磨涂層的性能可分為以下幾種：

（1）耐粘著磨損涂層

（2）耐磨粒磨損涂層

（3）耐疲勞磨損涂層

（4）耐沖蝕磨損涂層

    按附著方式可分熱噴涂涂層和化學粘涂耐磨涂層。

傳統測量涂層的粘結強度的儀器一般是采用拉力試驗機。測試時,將準備好的試件裝在試驗機上,均勻連續加荷至試件涂層破裂為止。但是這種傳統的拉力試驗機需要根據樣品的抗拉強度選擇各種不同負載范圍的夾具，不僅單次只能測試一個樣品，而且重復性差，拉力試驗機本身體積很大又非常占空間。LUMiFrac就能很好地解決了拉力試驗機的這些弊端。所以接下來我們將帶來LUMiFrac研究金屬表面涂層的粘結強度的應用。

目的：3種不同的金屬表面聚合物涂層的比較

樣品基材材質：金屬

膠粘劑：2-C-Epoxy環氧樹脂膠水

固化條件：室溫固化24h

涂層：(Reference) V2A-V2A

      (A)100 % PE  聚乙烯

      (B)80 % PE + 20 % Epoxy 80 %聚乙烯+20 %環氧樹脂

      (C)50 % PE + 50 % Epoxy 50 %聚乙烯+50 %環氧樹脂

樣品組件數量：3種不同的金屬表面聚合物涂層，以及一種參考的金屬表面聚合物涂層樣品，每個樣品組件各制備4個，共計16個。

Figue 1

    如圖（1）所示，為3種不同的金屬表面聚合物涂層，以及一種參考的金屬表面聚合物涂層的樣品，其粘結強度柱狀圖比較。每個樣品組件均制作了4份，圖中已標識出偏差。根據結果，我們可以得到樣品C——即50 % PE + 50 % Epoxy 50 %聚乙烯+50 %環氧樹脂的涂層，其粘結強度。

Figue 2

圖（2）所示為每一類涂層在斷裂時候的樣品表面，以及測試基座表面所對應的照片。

我們來做一個LUMiFrac和傳統拉力試驗機的比較