Способ определения адгезионной прочности Советский патент 1987 года по МПК G01N27/92 

Изобретение относится к технике определения прочности сцепления материалов и может быть использовано- при исследовании сравнительной оценки прочност и адгезионных соединений, в частности при контроле качества клеевых соединений в различных отраслях промьшшенности.

Цель изобретения - повьшение точности определения адгезионной прочности покрытия на диэлектрической подложке за счет изменения параметра по значению которого судят о прочности соединения.

На чертеже представлена схема устройства для реализации способа.

Устройство состоит из подложки 1, покрытия 2, соединенного с подложкой по границе 3 раздела, электродов 4, подключенных к источнику 5 напряжения, измерительного устройства 6; На чертеже показаны также дендриты 7 и щель 8, образующаяся между покрытием и подложкой.

Электроды 4 могут иметь заостренную, форму для снижения пробойного напряжения. В качестве источника 5 целесообразно использовать генератор переменного напряжения .В примере реализации способа в качестве подложки использовалось стекло, на которое наносилось покрытие из эпоксидной смолы типа ЭД-20,

Напряжение возникновения ЧР той или иной интенсивности может быть оценено известными способами, осно- 30 ванными на регистрации явлений, сопровождающих ЧР - световое и акустическое излучения, выделение тепловой энергии, изменение тока и напряжения в электрической цепи, диэлектрическомпаунда типа КЛТ-30 и других мате- ких потерь в образце. Измерения адриалов .

Способ реализуется следующим образом.

К адгезионному соединению подложки 1 с покрытием 2, образующих границу 3 раздела, прикладывается с помощью электродов 4 от источника 5 контролируемое измерительным устройством 6 напряжение, которое повьщ1а- ют с некоторой произвольно выбранной скоростью до возникновения при напряжении U( в межэлектродном промежутке устойчивых частичных разрядов (ЧР) и выдерживают на уровне U, не-

40

гезионнои прочности разных соединений следует проводить в одинаковых условиях. Использование переменного напряжения обеспечивает более интенсивное развитие ЧР и обусловленных ими явлений газовыделения и расслоения границы раздела.

В проведенных экспериментах ис- 45 пользовалось напряжение частотой 50 Гц. Расстояние между острийными электродами, выполненными из медной фольги толщиной 35 мкм, составляло 4 мм. Напряжение повышалось до мо- 50 мента появления свеч.ения у острийно- го электрода, контролируемое с помощью микроскопа, и выдерживалось до пробоя межэлектродного промежутка.

иэменным в течении времени

л

до

пробоя, где - время повьш1ения напряжения до значения U,.

Развитие ЧР сопровождается разрушением адгезионного соединения вследствие электротермической деструкции, приводящей к зарождению и прорастанию вглубь промежутка по границе 3 раздела дендрита 7. Результатом этого процесса является появO

5

0

5

ление газообразных продуктов разложения структуры, обусловливающих возникновение на границе раздела материалов механических напряжений в зоне дендрита. С течением времени за счет непрекращающейся эрозии структуры давление газа увеличивается, вызывая рост напряжений на границе раздела. Как только эти напряжения превысят силу адгезионного взаимодействия, в приэлектродной области происходит отслоение покрытия от подложки с образованием щели 8, где развиваются скользящие разряды, ускоряющие процесс постепенного электромеханического разрушения адгезионного соединения за счет повышения интенсивности газовыделения, завершающийся сквозным пробоем межэлектродного промежутка непосредственно по границе 3 раздела при t (- Чем выше прочность адгезионного соединения (А), тем длительнее процесс разрушения при заданном напряжении (интенсивности ЧР).

Напряжение возникновения ЧР той или иной интенсивности может быть оценено известными способами, осно- 30 ванными на регистрации явлений, сопровождающих ЧР - световое и акустическое излучения, выделение тепловой энергии, изменение тока и напряжения в электрической цепи, диэлектричес ких потерь в образце. Измерения ад40

гезионнои прочности разных соединений следует проводить в одинаковых условиях. Использование переменного напряжения обеспечивает более интенсивное развитие ЧР и обусловленных ими явлений газовыделения и расслоения границы раздела.

В проведенных экспериментах ис- пользовалось напряжение частотой 50 Гц. Расстояние между острийными электродами, выполненными из медной фольги толщиной 35 мкм, составляло 4 мм. Напряжение повышалось до мо- мента появления свеч.ения у острийно- го электрода, контролируемое с помощью микроскопа, и выдерживалось до пробоя межэлектродного промежутка.

Как показали испытания, имеет мес- то качественное соответствие между адгезионной прочностью соединений и лительностью их разрушения под действием ЧР и ёозникноиения пробоя, позволяющей более точно судить по

значению указанной длительности об адгезионной прочности.

е

Формула изобретени

Способ определения адгезионной прочности покрытия на диэлектрической подложке путем размещения между слоем покрытия и подложкой двух электродов, увеличения напряжения между этими электродами до пробоя и регистрации параметров пробоя, по

Редактор Н.Киштулинец Заказ 771/46

Составитель В.Ким

Техред Л.Олейиик Корректор О.Луговая

Тираж 777 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

значениям которых судит об адгезионной прочности, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности определения адгезионной прочности, увеличения напряжения осуществляют до возникновения частичных разрядов, далее поддерживают напряжение постоянным, а в качестве регистрируемого параметра используют длительность промежутка времени от момента возникновения частичных разрядов до перехода их в пробой.

Изобретение может быть использовано при исследовании сравнительной оценки прочности адгезионных соединений. Цель изобретения - повышение точности определения адгезионной прочности покрытия на диэлектрической подложке. К адгезионному соединению подложки 1 с покрытием 2 посредством электродов 4 прикладывают напряжение, которое повьшают до возникновения при напряжении U в меж- электродном промежутке устойчивых частичных разрядов (ЧР). Напряжение и вьщерживают неизменным в течение времени 1 до пробоя, где t, - время повышения напряжения до значения и,. Развитие ЧР сопровождается электротермической деструкцией, приводящей к зарождению дентрида 7. За счет непрекращающейся эрозии структуры давления газа увеличиваются, вызывая рост напряжений на границе 3 раздела. В приэлектродной области происходит отслоение покрытия от подложки с образованием щели 8. Возникающие скользящие разряды ускоряют процесс разрушения адгезионного соединения. Увеличение напряжения до возникновения ЧР и поддержание его в дальнейшем постоянным, а также использование в качестве регистрирующего параметра длительность промежутка времени от момента возникновения ЧР до перехода их в пробой позволяет более точно судить по значению указанной длительности об адгезионной прочности. 1 ил. i (Л . -K-: Ч , У Т /