способ измерения сил адгезии

Формула изобретения

Способ измерения сил адгезии, преимущественно для материалов с разными коэффициентами линейного расширения, включающий приведение пары образцов во взаимный контакт под действием сжимающей нагрузки, выдерживание их в таком положении определенное время, снятие сжимающей нагрузки и последующее осуществление их отрыва друг от друга под действием прилагаемой отрывающей нагрузки, отличающийся тем, что образцы выполняются в форме плоских брусков, контактирующих своими уширенными частями, отрывающую нагрузку берут минимальной, достаточной для отрыва образцов друг от друга без адгезионного взаимодействия, действие отрывающей нагрузки сопровождают равномерным температурным воздействием, например нагревом на образцы до момента отрыва образцов друг от друга, фиксируют температуру отрыва, а о степени адгезии судят по отношению температуры отрыва к разнице между коэффициентами линейного расширения материалов образцов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области испытания прочности соединения материалов, в частности, вследствие их адгезионного взаимодействия, преимущественно материалов с различными коэффициентами линейного расширения.

Известен способ измерения сил адгезии, заключающийся в том, что к соединенным материалам прикладывают переменное электрическое напряжение, повышая его амплитуду от нуля до напряжения начала ионизации, по величине которого судят о степени адгезии (см. а.с. СССР № 381002, кл. G01H 19/04, опубликованное 15.05.1973 г., Б.И. № 21).

Недостаток данного способа состоит в том, что, по крайней мере, один из соединенных материалов должен быть электропроводным, что сужает область применения данного способа.

Наиболее близок к изобретению способ определения сил адгезии по а.с. СССР № 244686, кл. G01H 19/04, опубликованному 28.05.1969 г., Б.И. № 26. Сущность его состоит в том, что образцы прижимают друг к другу, выдерживают определенное время, приводят в относительное перемещение и по величине нагрузок судят о прочности адгезионной связи.

Недостаток данного способа состоит в том, что точность измерений невысока, в частности, для тел с разными коэффициентами линейного расширения.

Изобретением решается задача повышения достоверности измерений.

Это достигается способом, включающим приведение пары образцов во взаимный контакт под действием сжимающей нагрузки, выдерживание их в таком положении определенное время, снятие сжимающей нагрузки и последующее осуществление их отрыва друг от друга под действием прилагаемой отрывной нагрузки, причем образцы выполняются в форме плоских брусков, контактирующих своими уширенными частями, отрывающую нагрузку берут минимальной, достаточной для отрыва образцов друг от друга без адгезионного взаимодействия, действие отрывающей нагрузки сопровождают равномерным температурным воздействием, например нагревом, на образцы до момента отрыва образцов друг от друга, фиксируют температуру отрыва, а о степени адгезии судят по отношению температуры отрыва к разнице между коэффициентами линейного расширения материалов образцов.

Сущность способа поясняется чертежами, на которых изображены образцы на стадии сжатия (фиг.1) и те же образцы на стадии отрывания (фиг.2).

Данный способ реализуется следующим образом. Образцы 1 и 2 из материалов с разными коэффициентами линейного расширения, выполненные в виде плоских брусков, причем один из брусков (1) имеет несколько большую длину, приводят во взаимный контакт по их широким граням с приложением сжимающей нагрузки Fc (например, при помощи струбцины) и выдерживают в таком положении определенный период времени, задаваемый испытателем и определяемый условиями испытаний, параметрами материалов образцов и т.п. При этом между образцами 1 и 2 образуются адгезионные связи 3. Затем образцы 1 и 2 помещают в термокамеру, располагая их горизонтально, опирая брусок 1 на опоры 4, и подвергают бруски равномерному нагреванию до момента отрыва бруска 2 под собственным весом (F_o ) от бруска 1. Отрыв (разрыв адгезионных связей 3) одного бруска от другого происходит вследствие неравномерного удлинения одного бруска (2 l₁) по отношению к удлинению другого (2 l₂). Фиксируют температуру отрыва. О степени адгезии судят по отношению температуры отрыва к разнице между коэффициентами линейного расширения материалов образцов.

По сравнению с прототипом данный способ позволяет повысить достоверность измерений в том числе для материалов с разными коэффициентами линейного расширения.