Образец для определения энергии адгезионного разрушения

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение достоверности результатов определения энергии адгезионного разрушения путем реализации строго адгезионного типа разрушения соединения, а также сокращение длительности испытаний образца путем исключения проведения дополнительных испытаний для выбора угла наклона оси зоны непроклея. Для достижения этой цели в образце, содержащем жесткую подложку 1 со сквозным отверстием 2 и нанесенным на нее одгезивом 3, на поверхности раздела фаз сформирована зона 4 непроклея в виде эллипса, центр пересечения осей которого совпадает с центром отверстия в подложке, а отношение полуосей эллипса имеет вид 0,8≤B/A*981,0, где A - большая полуось эллипса, B - малая полуось эллипса. Энергию γ<SB POS="POST">A</SB> адгезионного разрушения определяют с учетом следующих величин: σ - давление жидкости или воздуха в полости зоны непроклея

ν - коэффициент Пуассона слоя адгезива

E - модуль упругости слоя адгезива

A - половина большой оси эллипса

B - половина малой оси эллипса. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) ()1) А1 (5!) 4 G 01 N 19 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АSTOPCKOMV СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4405914/25-28 (22) 08.04.88 (46) 23.10.89. Бюл. )) 39 (72) О.А.Матвеев, С.Н.Покалицын, Л.И,11ятыхин и В.Ф.Греков (53) 620.179.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ó 1493947, кл. С 01 N 19/07, 1986. (54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРЖИ

АДГЕЗИОННОГО РАЗРУШЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение достоверности результатов определения энергии адгезионного разрушения путем реализации строго адгезионного типа разрушения соединения, а также сокращение длительности испытаний образца путем исключения проведения дополнительных испытаний для выбора

2 угла наклона оси зоны непроклея. Для достижения этой цели в образце, содержащем жесткую подложку I со сквозным отверстием 2 и нанесенным на нее адгезивом 3 на поверхности раздела фаз сформирована зона 4 непроклея в виде эллипса, центр пересечения осей которого совпадает с центром отверстия в подложке, а отношение полуосей эллипса имеет вид 0,8 Ь/a 1,0, где а — большая полуось эллипса, Ь вЂ” малая полуось эллипса. Энергию

dI д адгезионного разрушения определяют с учетом следующих величин: б давление жидкости или воздуха в голости эоны непроклея; ) — коэффициент

Пуассона слоя адгезива; Š— модуль упругости слоя адгезива; а — половина большой оси эллипса; Ь вЂ” половина малой оси эллипса, 2 ил.

i 516904

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для количественной оценки энергии адгезионного разрушения по границе раздела фаз слоистых композиционных материалов и клеевых композиций.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов on- 10 ределения энергии адгеэионного разрушения путем реализации строго адгезионного типа разрушенкя соединения, а также снижение длительности испытаний образца путем исключения про- 15 ведения дополнительных испытаний для выбора угла наклона оси эоны непроклея, На фиг.1 представлена схема образца и устройство для его испытания; на фиг.2 — экспериментальные зависимости давления жидкости (а) и газа (б) от соотношения Ь/а, где а — большая полуось эллипса, а, Ь вЂ” малая полуось эллипса, Образец содержит жесткую подложку

1 со сквозным отверстием 2 н нанесенный на подложку слой адгезива Э. На поверхности раздела фаэ подложка— адгезив сформирована зона 4 непроклея в виде эллипса, центр пересечения осей которого совпадает с центром отверстия в подложке, а отношение полуосей эллипса имеет вид 0,8 < b/а 1,0 (фиг.1).

Повышение достоверности получае- 35

7ых результатов достигается за счет того, что в условиях воздействия давления 6 в полости, представляющей зону непроклея в виде эллиптической трещины с соотношением полуосей

О, 8 b/а w 1, О, началу быстрого динамического разрушения предшествует медленное, стабильное подрастание вдоль малой оси эллипса, в процессе которого трещина стремится к 45 круговой с диаметром 2а, а энергия д адгезионного разрушения оказывается независящей от длины трещины и вычисляется по формуле

4 (1- ) а

$g — п 7 где б — давление жидкости или воздуха в полости зоны непроклея; коэффициент Пуассона;

Š— модуль упругости слоя адгезива; а — половина большой оси эллипса;

b — половина малой оси эллипса.

Кроме того, возможность реализации медленного, устойчивого подрастания трещины позволяет осуществить строго адгезионный тип отрыва как

3 под действием жидкости, так и воздушной среды, что дает возможность сравнить среды по их агрессивному воздействию на адгезионную связь границы раздела фаз (фиг.2). Это такке повьипает достоверность получаемых результатов, Устройство для испытания предлагаемого образца состоит из двух эажимных дисков 5 и 6, между которыми устанавливается испытуемый образец, Нижний зажимной диск 5 имеет штуцер

7 для подвода к образцу жидкости под давлением, измеряемым датчиком

8 давления.

Энергия адгезионного разрушения на предлагаемом образце определяется следующим образом.

Подают жидкость или газовую среду под повышаемым давлением, измеряемым датчиком 8 давления, через штуцер 7 на границу раздела адгезив 3 — подложка 1„ При этом страгивается и на- чинает расти трешина по границе раздела фаз адгезив — субстрат. При повьппении давления происходит остановка процесса разрушения, Последовательные этапы повьппения до момента начала разрушения и понижения давления до его остановки с регистрациI ей давления по датчику 8 дают возможность определения с высокой степенью достоверности за счет получения на одном образце нескольких значений

Образец испытывают следующим образом.

В качестве жидкой среды используется дистиллированная вода, в качестве адгезива — акрилатный клей, Материалом подложки служит сталь

Ст.З Экспериментально полученные величины энергии адгезионного разрушения составляют: g.ö =25 Н/м воздуха = 54 м/м. Наилучшая воспроизводимость результатов получена при толщине адгезива 3 За. Кроме того, микроскопическое исследование поверхности подложки после разрушения образца воздушной средой показывает отсутствие слоев полимера, т.е. реализацию строго адгезионного типа разрушения.

5 15 формула изобретения

086 — (1О

Ь а

10 где а — большая полуось эллипса, Ь вЂ” малая полуось эллипса.

Составитель А. Балаева

Редактор Н.Бобкова Техред А,Кравчук Корректор С.Черни

Заказ 6383/45 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного коми;ета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101

Образец для определения энергии адгезионного разрушения, выполненный в виде жесткой подложки со сквозным отверстием и слоя адгеэива, нанесенного на поверхность подложки, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов определения энергии адгеэионного разрушения, поверхность раздела

16904 6 фаз подложка — ад гезив выполнена с зоной непроклея в форме эллипса, цен гр пересечения осей которого совпадает с центром отверстия в подложке, а соотношение полуосей выбрано в диапазоне