[发明专利]涂层/基体复合材料界面结合强度测量装置及方法

摘要

本发明公开了一种涂层/基体复合材料界面结合强度测量装置及方法，其装置包括试验机、数据采集与控制系统和试样装夹机构，试验机包括机架、移动横梁、丝杠和动力机构，动力机构包括电机、带轮轴座、同步带轴、第一同步带轮、第二同步带轮、第三同步带轮、第四同步带轮、第一同步带和第二同步带；试样装夹机构包括刻度盘、上辊、基体夹持器、涂层夹持器、称重传感器、下辊、第一位移传感器和第二位移传感器；数据采集与控制系统包括计算机、数据采集卡和电机驱动卡；其方法包括步骤：一、被测试样的安装；二、给被测试样施加压力并进行数据采集；三、数据分析处理。本发明实现了对涂层/基体复合材料界面结合强度的量化测量，推广应用价值高。

主权项

1.一种涂层/基体复合材料界面结合强度测量装置，包括试验机和安装在试验机上且用于夹装被测试样(1)的试样装夹机构，所述试验机包括门框形的机架(2‑1)、设置在机架(2‑1)上的移动横梁(2‑3)和设置在机架(2‑1)底部的动力箱(10)；所述试样装夹机构包括安装在动力箱(10)顶部的刻度盘(4)和吊装在移动横梁(2‑3)底部的上辊(5)，所述上辊(5)与移动横梁(2‑3)的底面之间设置有用于对上辊(5)施加到被测试样(1)上的压力进行检测的称重传感器(15)，所述刻度盘(4)的顶部固定连接有两个对称设置在上辊(5)两侧且用于支撑被测试样(1)的下辊(3)，所述刻度盘(4)的侧壁上设置有用于指示下辊(3)所处位置的刻度；其特征在于：所述涂层/基体复合材料界面结合强度测量装置还包括数据采集与控制系统，所述被测试样(1)由基体(1‑1)和设置在基体(1‑1)底部的涂层(1‑2)构成，所述涂层(1‑2)的宽度与基体(1‑1)的宽度相等，所述涂层(1‑2)的长度小于基体(1‑1)的长度；所述动力箱(10)内设置有用于带动移动横梁(2‑3)上下移动的动力机构；所述机架(2‑1)的左右两侧立柱内均安装有丝杠(2‑4)，两根所述丝杠(2‑4)上均安装有丝杠螺母，所述移动横梁(2‑3)的两端分别与两个所述丝杠螺母固定连接；所述动力机构包括安装在动力箱(10)内的电机(2‑12)和带轮轴座(2‑8)，所述带轮轴座(2‑8)上转动连接有分别穿出到带轮轴座(2‑8)上下两端外部的同步带轴(2‑13)，所述电机(2‑12)的输出轴上固定连接有第一同步带轮(2‑14)，所述同步带轴(2‑13)的上端固定连接有第二同步带轮(2‑6)，所述同步带轴(2‑13)的下端固定连接有第三同步带轮(2‑10)，两根所述丝杠(2‑4)的下部均固定连接有第四同步带轮(2‑9)，两个第四同步带轮(2‑9)对称设置，所述第一同步带轮(2‑14)和第二同步带轮(2‑6)上跨接有第一同步带(2‑7)，所述第三同步带轮(2‑10)和两个第四同步带轮(2‑9)上跨接有第二同步带(2‑11)；所述试样装夹机构还包括用于夹持被测试样(1)的基体(1‑1)的基体夹持器(8)和用于夹持被测试样(1)的涂层(1‑2)的涂层夹持器(7)；所述刻度盘(4)的顶部固定连接有传感器支架(9)，所述传感器支架(9)上固定连接有用于检测基体(1‑1)与基体夹持器(8)接触的受力点位置处基体(1‑1)的位移的第一位移传感器(6‑1)和用于检测涂层(1‑2)与涂层夹持器(7)接触的受力点位置处涂层(1‑2)的位移的第二位移传感器(6‑2)，所述第一位移传感器(6‑1)的上部与基体夹持器(8)相接触，所述第二位移传感器(6‑2)的上部与涂层夹持器(7)相接触；所述数据采集与控制系统包括计算机(12)以及接在计算机(12)上的数据采集卡(13)和电机驱动卡(14)，所述称重传感器(15)的输出端、第一位移传感器(6‑1)的输出端和第二位移传感器(6‑2)的输出端均与数据采集卡(13)的输入端连接，所述电机(2‑12)与电机驱动卡(14)的输出端连接。