Адгезиометр для измерения адгезии порошков к твердым поверхностям подложек Советский патент 1986 года по МПК G01N19/04 

1

Иэобретерше отши итгя к испытательной технике, а именно к адгечи- онным для измерения адгезии порошков к тпердым поверхностям подложек

Цель изобретения - попьпиение точности измерения адгезии.

На чертеже показана схема предлагаемого адгезиометра. I

Адгезиометр содержит привод 1 с

ре;.уктором 2 скорости вращения выходного вала 1, держатель, выполненный в виде полого цилиндра 4, ось которого перпендикулярна оси вращения выходного нала 3, гибкой мембраны 5 с тензодатчиками 6, установленной поперек цилиндра Д и разделяюще его на две равные герметичные секци 7 и 8, двух поршней 9 и 10, разметенных в соответствующих секциях 7 и 8 цилиндра 4 с возможностью осевого перемещения, один из которых (9) предназначен для закрепления ца нем подложки 11, а на другом (10) закреплен балансир 12. Кроме того, устро ствосодержит экран 13, охватывающий держатель, и снлоизмеритель 14, связанный с экраном 13. В стенке цилиндра 4 в каждой секции 7 и 8 между мембраной 5 и поршнем 9 и 10 выполнены отверстия, в которых установлены клапаны 15 и 16.

Лдгезиометр работает следующим образом.

Открывают клапаны 15 и 16 в стенке цилиндра 4, симметрично распола- гают поршни 9 и 10 в секциях 7 и 8 вблизи мембраны 5 и закрывают клапаны 15 и 16. На поршне 9 закрепляют подложку 11 с нанесенным на нее испытуемым порошком. Предварительно определяют массу нанесенного порошка взвешиванием. Изменяют положение балансира 12 на поршне 10 и добиваются равенства центробежных спл ине дни с подложкой 11 на поршне 9. Вкл чают привод 1 и, изменяя скорость враи1ения редуктором 2, начинают вращать цилиндр 4 на выходном валу 3 привода 1. При вращении цилиндра 4 поршни 9 и 10 начинают перемещаться под действием возникаюп1их центробежных сил на одинаковые расстояния от мембраны 5, увеличивая объем секций 7 и 8 цилит1дра 4. Перемещение поршней 9 и 10 на одинаковые расстояни от мембраны 5 приводит к одинаковому изменению давттения и секциях 7 И 8, и мембрана 5 не деформируется.

Как только центробежная сила инерции, д.ействуюшая на частицы порошка, превьш1ает силу адгезионного взаимодействия их с подложкой 11, частицы порошка начинают отрываться и собираются в экране 13. С отрывом частиц порошка изменяется масса порошка, нанесенного на подложку 11, что влечет за собой изменение силы, дейст- вуьощей на порш ень 9 с подложкой 1 1 , Возникает разница сил, действующих на поршни 9 и 10, которая приводит к разнице давлений в секциях 7 и 8 цилиндра 4, под действием которой мембрана 5 прогибается. Изгиб мембраны 5 восприн1гмают на себя тензо- датчики 6, сигнал с которых регистрируют известными средствами (не показаны). При этом определяют расстояние от подложки 11 до оси вращения цилиндра 4 и скорость вращения цилиндра 4. Измеряют массу оторвавшихся частиц порошка с помощью силоизмерителя 14 и рассчитывают адгезию порошка к поверхности подложки 11 по известным формулам.

Пример. Определяли адгезию порошка Caj(PO)j с размером частиц (100-130)10 м, нанесенного на твердую поверхность подложки.

Параметры для расчета адгезии порошка сведены в таблицу, где: со - угловая скорость вращения цилиндра; R - расстояние от поверхности контакта порошка с подложкой до оси вращения цилиндра; лп - масса оторвавшихся частиц; F - сила адгезионного взаимодействия в расчете на одну частицу, д F - относительная ошибка измерения.

Средние значе 1ия силы адгезии и относительной ошибки составляют: 11,58.10 Н; л.,36%.

31

формула изобретения

1. Адгезиометр для измерения адгезии порошков к твердым поверхностям подложек, содержадай держатель подложки с приводом его вращения, экран, охватывающий держатель, и си- лоизмеритель, связанный с экраном, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности измерения, держатель выполнен в виде полого цилиндра, ось которого перпендикулярна оси вращения выходного вала привода, гибкой мембраны с тензодат11

97 }5 5 16 6 8 Ю

м ///52712

чиками, установленной поперек цилиндра и разделяющей его на две равные герметичные секции, двух поршней, размещенных в соответствующих 5 секциях цилиндра с возможностью осевого перемещения, один из которых предназначен для закрепления на нем подложки, и балансира, закрепленного на другом порщне.

10 2, Адгезиометр по п.1, отличающийся тем, что в стенке цилиндра в кажд.ой секции между мембраной и поршнем выполнено отверстие, в котором установлен клапан.

12

Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для измерения адгезии порошков к твердым поверхностям подложек при обрыве частиц порошка под действием центробежных сил инерции и позволяет повысить точность измерения. Держатель подложки с нанесенным на нее порошком выполнен в виде полого цилиндра, ось которого перпендикулярна оси вращения выходного вала привода, мембраны с тензодат- чиками, двух поршней и балансира. Мембрана установлена поперек цилиндра и разделяет его на две равные . герметичные секции, в которых размещены поршни. На одном поршне закрепляют подложку с порошком, а на другом - балансир. При вращении цилиндра поршни, предварительно установленные в секциях цилиндра на равном расстоянии от мембраны, раздвигаются и при отрыве частиц порошка от подложки в момент превышения центробежной силой инерции адгезионной прочности сцепления порошка с подложкой они устанавливаются на разном расстоянии от мембраны. В секциях цилиндра изменяется давление, и мембрана прогибается, что фиксируется тензодатчиками. Оторвавшаяся масса частиц измеряется силоизмери- телем, связанным с экраном, улавливающим частицы порошка. 1 э.п. ф-лы 1 ил, 1 табл. W ю СП N9

Составитель В.Свиридов Редактор О.Бугир Техред В.Кадар Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4618/46 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ССС,Р

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4