附着力弯曲疲劳试验检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-28  

附着力弯曲疲劳试验检测是评估材料或涂层在循环弯曲应力下界面结合性能的关键技术,涵盖疲劳寿命、临界载荷、裂纹起始位置等核心参数测定。通过标准化测试流程,为涂层设计、材料选型及质量控制提供科学依据,适用于金属基、聚合物基、陶瓷等各类涂层与基体的结合性能评价。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

疲劳寿命:测定试样在设定弯曲应力幅下发生界面失效的循环次数,参数包括应力比(R)、频率(f)、循环次数(N)。

临界载荷:确定导致界面剥离的最小弯曲载荷值,参数包括初始载荷(F₀)、断裂载荷(F_f)、载荷精度(±1%)。

界面结合强度:计算涂层与基体的结合强度,参数包括拉拔强度(σ_b)、剪切强度(τ)、测试面积(A)。

循环应力分布:监测弯曲过程中涂层表面各点的应力变化,参数包括最大应力(σ_max)、最小应力(σ_min)、应力集中系数(K_t)。

裂纹起始位置:定位界面裂纹首次出现的位置,参数包括坐标(x,y,z)、起始循环次数(N_crack)。

残余变形:测量疲劳试验后试样的永久变形量,参数包括弯曲角度偏差(Δθ)、挠度变化(Δδ)、变形精度(0.01mm)。

失效模式分类:识别界面失效类型(如涂层脱落、基体断裂、界面脱粘),参数包括失效面积占比(%)、失效区域形貌特征。

温度影响因子:评估不同温度下附着力弯曲疲劳性能变化,参数包括测试温度(℃)、温度偏差(±2℃)、性能衰减率(%)。

湿度影响系数:分析环境湿度对界面结合性能的影响,参数包括相对湿度(RH)、湿度波动(±5%RH)、结合强度变化率(%)。

应力频率响应:研究不同加载频率下的疲劳行为,参数包括频率范围(Hz)、频率步长(Δf)、疲劳极限(σ_-1)。

检测范围

金属基热喷涂涂层:通过电弧或火焰喷涂形成的金属/合金涂层(如碳化钨、镍基合金),用于耐磨、耐腐蚀防护。

电镀层:采用电解沉积工艺在金属表面形成的镀层(如铬、锌、铜),应用于装饰、防锈或提高导电性

胶粘剂粘结组件:由环氧树脂、聚氨酯等胶粘剂粘结的异种材料组合(如金属-塑料、陶瓷-复合材料),用于结构连接。

陶瓷基涂层:通过等离子喷涂或气相沉积制备的陶瓷涂层(如氧化铝、氧化锆),具备高硬度耐高温特性。

薄膜材料:通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)形成的功能性薄膜(如光学薄膜、硬质薄膜),用于光学器件或工具保护。

印刷电路板(PCB)镀层:铜箔表面电镀的镍、金或锡层,用于电路连接和耐腐蚀防护。

铝合金阳极氧化膜:经阳极氧化处理形成的氧化铝膜层,提升铝合金的耐磨性和装饰性。

塑料电镀层:在塑料基材上通过化学镀或电镀形成的金属镀层(如铬、镍),用于外观装饰或电磁屏蔽。

橡胶密封件粘结层:橡胶与金属法兰间通过胶粘剂形成的粘结层,用于密封件的安装和密封性能保障。

木质复合材料表面处理层:木材或木塑复合材料表面涂覆的聚氨酯、丙烯酸等涂层,用于防水、耐磨或装饰。

检测标准

ASTM D4812-14(2020):JianCe Test Method for Bending Fatigue Testing of Metal-Coated Substrates,规定了金属涂层基材弯曲疲劳试验的方法。

ISO 12106:2012:Metallic materials — Fatigue testing — Axial, bending and torsional test methods,涵盖金属材料轴向、弯曲和扭转疲劳试验的通用要求。

GB/T 11345-2013:焊缝无损检测 超声检测 技术、检测等级和评定,虽主要针对焊缝,但其中弯曲疲劳辅助测试方法可用于涂层界面评估。

ASTM D3359-2021:JianCe Test Methods for Rating Adhesion by Tape Test,通过胶带剥离法评估涂层附着力的快速测试方法。

ISO 4624:2016:Paints and varnishes — Pull-off test for adhesion,规定了拉拔法测定油漆和清漆附着力的标准试验方法。

GB/T 5210-2006:色漆和清漆 拉开法附着力试验,明确拉拔法测试色漆和清漆与基材附着力的操作步骤和结果计算。

ASTM E606/E606M-17:JianCe Test Method for Strain-Controlled Fatigue Testing,适用于应变控制下的疲劳试验,可用于涂层界面的应变监测。

ISO 14572:2000:Metallic and other inorganic coatings — Adhesion test by bend test,专门针对金属及其他无机涂层弯曲试验的附着力测试标准。

GB/T 13448-2019:彩色涂层钢板及钢带试验方法,包含弯曲试验方法,用于评估彩色涂层与钢板的结合性能。

ASTM G152-00(2013):JianCe Practice for Determining the Fatigue Crack Growth Threshold of Metals,虽针对金属裂纹扩展,但其中的疲劳加载方法可参考用于涂层界面裂纹研究。

检测仪器

万能材料试验机(含弯曲疲劳模块):具备载荷控制、位移控制及应变控制功能的试验设备,最大载荷范围50kN~500kN,频率调节范围0.1Hz~200Hz,用于施加循环弯曲载荷并实时监测试样变形。

数字图像相关系统(DIC):基于光学测量原理的非接触式应变分析设备,配备高分辨率相机(≥2000万像素)和专用分析软件,可实时获取试样表面应变分布数据,精度±0.01%。

扫描电子显微镜(SEM):利用电子束扫描样品表面生成高分辨率图像的微观分析仪器,放大倍数范围50倍~100000倍,二次电子分辨率≤1nm,用于观察疲劳裂纹的微观形貌和扩展路径。

动态力学分析仪(DMA):可测量材料在不同频率和温度下的动态力学性能的仪器,频率范围0.01Hz~100Hz,温度范围-190℃~600℃,用于分析涂层界面在循环弯曲载荷下的储能模量和损耗因子变化。

环境试验箱(温湿度控制):可精确控制温度(-70℃~180℃)和相对湿度(10%~98%RH)的试验设备,温度波动±0.5℃,湿度波动±2%RH,用于模拟不同环境条件下的附着力弯曲疲劳试验。

X射线衍射仪(XRD):利用X射线衍射原理分析材料晶体结构的仪器,扫描角度范围5°~90°(2θ),扫描步长0.02°,用于检测疲劳过程中涂层内部残余应力和相变情况。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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