涂层力学试验机.doc

涂层力学试验机 在涂层/基体材料的力学性能中，人们通常关注涂层的界面结合性能、涂层断裂强度等指标。由于涂层/基体材料体系的多样性与复杂性，再加上涂层较薄(通常为微米量级至毫米量级)，传统的力学性能测试方法已经不再适用。并且目前的涂层力学测试方法大多带有探索性，缺乏规范的试验平台。为此，中国科学院力学研究所与深圳高品检测设备有限公司合作研发了涂层力学试验机。 系统功能： 该系统由精密型多功能力学加载系统、声发射动态监测系统、双路体视显微CCD实时观察系统构成，将涂层力学性能评价的多种加载方式和信息采集手段集于一身，建立起一个多用试验平台，为涂层力学的研究提供了一个综合的实验技术手段。通过图像判别涂层表面及界面裂纹，通过声发射信号判别涂层内部裂纹，并由载荷—位移曲线，通过一定的力学模型，获得涂层的弹性模量、涂层断裂强度（或断裂韧性）、涂层界面断裂强度（或断裂韧性）等基本力学参数，可广泛应用于各种涂层的力学性能研究和评价。 系统构成及主要技术指标： 1、精密型多功能力学加载系统功能及主要技术指标： 设备功能：单向拉伸、弯曲、剪切、扭转、压入、双向拉伸（平底模胀形）； 加载方式：位移控制加载，载荷控制加载，程序控制加载； 载荷范围：500N、5KN、50kN三档（力），200NM（扭矩）； 时间同步：建立载荷、位移、涂层表观图像、涂层内部声发射信号在时间上的对应关系。 2、双路体视显微CCD实时观测系统功能及主要技术指标： 设备功能：涂层在加载过程中表观图像的实时观察； 图像记录：带采集时刻的bmp格式图像，图像连续采集间隔时间最短为25ms； 体视显微镜：放大倍数40至80倍，连续可调。 3、声发射动态监测系统功能及主要技术指标： 设备功能：监测涂层内部或截面的裂纹类型和开裂时间点； 传感器：频率范围50—400KHz，谐振频率150KHz，灵敏度峰值(-65dB； 信号采集：4通道16位2.5MHzAD数字化声发射波形和参数数据采集卡； 信号分析：离线处理所保存的数据，输出分析结果。 涂层力学试验机系统构成 （左边为加载机构；左边显示器：载荷—位移—时间信号； 中间显示器：双路图像信号；右边显示器：材料声发生信号） 镀铬涂层拉伸实验载荷—位移曲线 拉伸实验中镀铬涂层表面及侧面裂纹扩展过程图像 铬层开裂的声发射信号