Неразрушающие методы определения адгезионной прочности

Во многих случаях можно измерить адгезию без нарушения адгезионной связи - разрушения образца. При этом используют неразрушающие методы испытания, например, дефектоскопию. Важной характеристикой является долговечность адгезионных соединений, которая обусловлена сочетанием многих факторов – физико-механическими свойствами адгезива и субстрата, технологией получения соединений, видом, величиной и интенсивностью приложения нагрузки, температурой и влажностью среды. Особое значение имеет оценка внутренних напряжений, возникающих в адгезиве. Для оценки внутренних напряжений применяют как экспериментальные, так и расчетные способы.

Методы определения внутренних напряжений можно разделить на две группы - механические и физические. Механические методы основаны на измерении деформации образца, вызванной внутренними напряжениями. Деформация образца материала происходит в результате нарушения равновесия сил и переходу к новому равновесному положению. По назначению деформации в соответствии с теорией упругости рассчитывают значения внутренних напряжений.

Из механических методов применяют консольный (по величине прогиба образца «адгезив-подложка»), тензометрический (по фиксации усадки - относительной деформации материала под действием внутренних напряжений).

Для регистрации внутренних напряжений нашли применение оптический (бесконтактный способ измерения прогиба стрелы), микроскопный, электрический.

Для измерения величины внутренних напряжений с использованием консольного метода применяют оптический, микроскопический, интерференционный, электрические способы измерения стрелы прогиба.

Физические методы измерения напряжений основаны на регистрации по изменению физических свойств от внутренних напряжений. При возникновении внутренних напряжений изменяются многие свойства материалов - оптические, электрические, магнитные, структура кристаллической решетки и ее параметры, твердость и др.

Широко применяется оптический метод, основанный на эффекте двойного лучепреломления под действием напряжения. При освещении таких оптически активных веществ с поляризованным свойством появляется окраска или полосы интерференции, по которым рассчитывают внутренние напряжения. Этот метод применим для кристаллов, неорганических стекол, некоторых полимеров, оптически чувствительных покрытий, а также при измерении внутренних напряжений в реальных конструкциях из органического или оптического стекол.

Внутренние напряжения в кристаллических материалах могут быть измерены по изменению параметров кристаллической решетки рентгенографическими или электронографическими способами.

В некоторых случаях напряжения оценивают по напряжению в подложке. Для этого на изучаемый объект наносят оптически активную подложку - слой, который копирует деформацию объекта. По величине деформации этого слоя судят о внутренних напряжениях.

Разработан ряд косвенных методов определения внутренних напряжений по изменению цвета покрытий-подложки, по трещинам в покрытии, нанесенным на материал.

Известны еще несколько методов измерения адгезии, классификация которых затруднена. Одним из них является определение прочности адгезии методом решетчатого надреза. Этот метод заключается в определении количества отслоившихся квадратиков адгезионного слоя после нанесения на покрытие надрезов. При хорошей адгезии квадратики покрытия (адгезива) после нанесения надрезов не отслаиваются. При низкой адгезии пленка покрытия отслаивается по всей решетке.