涂/鍍層附著強度檢測：關鍵檢測項目與方法解析

一、涂鍍層附著強度檢測的核心項目

1. 劃格法（Cross-Cut Test）

• 原理：利用刀具在涂層表面切割網格，通過膠帶剝離后的涂層脫落面積判定附著力等級。
• 適用場景：厚度≤250μm的薄涂層（如油漆、粉末涂料）。
• 執行標準：
  • ISO 2409（國際標準）：劃分為0-5級，0級無脫落為最佳。
  • ASTM D3359（美國標準）：分類為5B至0B，5B代表無脫落。
• 操作要點：
  • 切割刀具需保持鋒利，確保切口深度直達基材。
  • 膠帶剝離角度需嚴格按標準執行（如180°勻速剝離）。

2. 劃痕法（Scratch Test）

• 原理：通過劃針在涂層表面施加漸進載荷，測定涂層剝離時的臨界載荷值（Lc）。
• 適用場景：硬質涂層（如PVD、CVD鍍層）或超薄涂層（納米級）。
• 儀器設備：劃痕測試儀，配備聲發射傳感器或光學顯微鏡。
• 數據分析：結合劃痕形貌（開裂、剝落）與載荷曲線，判斷附著力失效模式。

3. 拉伸法（Pull-Off Test）

• 原理：將專用膠粘劑固定在涂層表面，通過垂直拉伸測定涂層脫離基材的最大拉力。
• 適用場景：厚涂層（≥500μm）或剛性基材（如鋼結構）。
• 執行標準：ISO 4624、ASTM D4541。
• 關鍵參數：
  • 拉力單位：MPa（兆帕）或N/mm²。
  • 破壞類型：涂層內聚破壞（Cohesive）或界面失效（Adhesive）。

4. 彎曲試驗（Bend Test）

• 原理：將涂層試樣繞特定直徑的軸彎曲，觀察涂層是否開裂或剝離。
• 適用場景：柔性基材（如汽車鈑金、塑料件）的涂層檢測。
• 標準示例：ASTM D522（錐形軸彎曲試驗）、ISO 1519（圓柱軸彎曲）。
• 評判準則：放大鏡或顯微鏡下檢查裂紋長度與密度，按標準分級。

5. 沖擊試驗（Impact Test）

• 原理：通過落錘或沖擊器對涂層施加瞬間沖擊力，評估涂層的抗變形能力。
• 常用方法：
  • ASTM D2794（正向/反向沖擊試驗）：適用于汽車涂料。
  • 落球沖擊測試（如GB/T 1732）。
• 判定標準：沖擊后觀察涂層是否出現龜裂、分層或剝落。

6. 磨損試驗（Abrasion Test）

• 間接評估法：通過模擬摩擦磨損過程，間接反映涂層的結合強度。
• 設備類型：Taber磨耗儀、砂輪磨損試驗機。
• 數據指標：磨損失重（mg）或磨損循環次數閾值。

二、檢測方法的選用原則

三、影響檢測結果的關鍵因素

1. 基材預處理：
   • 金屬基材需清潔除油，塑料基材需進行等離子處理或化學活化。
2. 環境控制：
   • 溫度（23±2℃）、濕度（50±5% RH）需符合ISO 3270標準。
3. 儀器校準：
   • 劃格刀具間距誤差需＜0.1mm，拉力傳感器精度應達±1%。

四、檢測結果的應用建議

• 研發階段：對比不同工藝參數（如固化溫度、前處理方式）對附著力的影響。
• 生產監控：設定附著強度閾值，納入在線檢測體系。
• 失效分析：結合SEM（掃描電鏡）觀察斷面形貌，定位失效界面。

五、前沿檢測技術

1. 激光剝離法（Laser Spallation）：利用激光脈沖產生應力波，非接觸式測量界面結合能。
2. 原子力顯微鏡（AFM）納米劃痕：適用于納米級涂層的微觀附著力分析。