[发明专利]测定金属层状复合材料界面平均剥离强度的方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于金属层状复合材料技术领域，特别是涉及测定金属层状复合材料界面平均剥离强度的方法及装置。

背景技术

金属层状复合材料兼具组元材料的强度、耐腐蚀、导热、导电等良好综合性能，因此被广泛应用于建筑、电力、汽车、航空、化工、炊具和家电等领域。金属层状复合材料界面结合质量的高低直接决定了材料的使用性能和使用寿命，因此有效、定量、准确评价界面结合强度对于该种材料的开发及应用至关重要。

现有技术对金属层状复合材料的界面结合强度的检测一般是采用剪切试验，进而利用试验结果评价其结合强度及效果，但由于试样加工精度及其与模具的配合很难精确控制，而且该方法对界面的平直度要求也较高，因此通过该方法获得的界面结合强度误差较大。另外，由于每个试样的剪切面积都较小，较少的试样很难反应整个界面结合的情况，因此需要大量的试样来对界面结合的稳定性进行评价。通过现有的剥离试验可以有效地评价界面的结合质量，一次剥离的面积较大，结果具有较好的代表性，但剥离试验只能测定界面的结合力，而无法测定界面的结合强度。

因此，现有技术在测定金属层状复合材料的界面结合强度方面有如下缺陷：一、剪切试验需要大量试样，对界面的平直度要求较高，因此比较复杂且浪费材料；二、现有的剥离试验无法测定界面的平均结合强度。

发明内容

本发明的目的是提供测定金属层状复合材料界面剥离强度的方法及装置，以解决现有技术在测定金属层状复合材料的界面结合强度方面，剪切试验需要大量试样，对界面的平直度要求较高，以及现有的剥离试验无法测定界面的结合强度的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供测定金属层状复合材料界面平均剥离强度的方法及装置，所述方法包括如下步骤：

步骤101，准备待测试样，所述试样的宽度为B，所述试样的复层和基体在界面分层，以便于被拉伸试验机所夹持；

步骤102，使用剥离速度v进行剥离试验，并记录t时间内剥离力F的总和ΣF；

步骤103，计算界面平均剥离强度，所述平均界面剥离强度为ΣF/(B×v×t)。

如上所述的测定金属层状复合材料界面平均剥离强度的方法，进一步，其中所述步骤101中的所述试样宽度B为所述试样厚度的5-10倍。

如上所述的测定金属层状复合材料界面平均剥离强度的方法，进一步，其中所述步骤101中使试样的复层和基体在界面分层的切割方式为线切割。

如上所述的测定金属层状复合材料界面平均剥离强度的方法，进一步，其中所述步骤102中每次所述剥离实验所使用的所述剥离速度不相同。

如上所述的测定金属层状复合材料界面平均剥离强度的方法，进一步，其中所述步骤102中每次所述剥离实验的所述剥离速度在0.015-0.5mm/s(毫米每秒)之间。

如上所述的测定金属层状复合材料界面平均剥离强度的装置，进一步，包括：

试样加工设备，所述试样加工设备用于将待测金属层状复合材料界面加工成便于进行剥离试验的试样或制备待测试样，所述试样的复层和基体在界面分层，以便于在试验中进行夹持；

剥离试验设备，所述剥离试验设备用于对所述试样进行剥离实验并记录所述剥离试验中的剥离速度v，以及t时间内剥离力F的总和ΣF；

计算设备，所述计算设备用于计算界面剥离强度。

如上所述的测定金属层状复合材料界面平均剥离强度的装置，进一步，其中所述试样的宽度为厚度的5-10倍。

如上所述的测定金属层状复合材料界面平均剥离强度的装置，进一步，其中所述试样加工设备使试样的复层和基体在界面分层的切割方式为线切割。

如上所述的测定金属层状复合材料界面平均剥离强度的装置，进一步，其中所述剥离试验设备的每次所述剥离实验使用不同的剥离速度。

如上所述的测定金属层状复合材料界面平均剥离强度的装置，进一步，其中所述剥离试验设备每次所述剥离实验所使用的所述剥离速度在0.015-0.5mm/s(毫米每秒)之间。

本发明的有益效果是：

本发明提出的测定金属层状复合材料界面平均剥离强度的方法及装置，通过时间t内的剥离力加总与时间t内剥离的有效面积的比值来计算复合材料界面的平均剥离强度，克服了现有技术在评价金属层状复合材料的界面结合情况方面存在的缺陷：一、剪切试验需要大量试样，对界面的平直度要求较高，因此比较复杂且浪费材料；二、现有的剥离试验无法测定界面的平均结合强度的值(平均剥离强度可视为平均结合强度)。

附图说明