6.7. Методы определения механических свойств пленок

При определении механических свойств покрытий (применяют как свободные, так и адгезированные к подложке пленки) должно соблюдаться важное требование - стандартность. То есть, покрытия должны быть равнотолщинными, получены в одинаковых условиях, не иметь дефектов (газовые включения, поры, риски).

Свободные пленки можно получать, используя особые подложки: фторопластовый лист, амальгамированную жесть, алюминиевую фольгу или специально приготовленное стекло.

Большую часть испытаний проводят в условиях воздействия растягивающей нагрузки в статическом режиме. Образцы используют в виде лопаток стандартных размеров; одноосное растяжение осуществляют на динамометрах разных конструкций (РМИ-5, ZМ-40, типа Поляни и др.) при скоростях 0,01¸150 мм/мин.

Эластичность при изгибе и прочность при растяжении покрытий определяют по «шкале гибкости» (ГОСТ 6806-73), на коническом стержне и прессе типа «Э» или МТЛ-10г. При всех испытаниях подложка изгибается или вытягивается (деформируется) одновременно с покрытием, находящемся на ней.

Когезионную прочность оценивают по твердости покрытий. Для определения твердости используют маятниковые приборы, основанные на принципе вдавливания или царапания покрытия более твердым телом. С помощью микротвердомера ПМТ-3 можно определять не только поверхностную твердость покрытий, но и их твердость на глубине.

Ударную прочность покрытий определяют на приборах У-1 и У-2 по ГОСТ 4765-73 (н/м). Стойкость покрытий к абразивному износу определяют:

1. по времени воздействия или массе абразива, вызывающего разрушение;
2. по значению абсолютного износа пленки, которое устанавливают с помощью приборов ГИПИ ЛКП, ИФХ АН СССР, АПГ (ГДР), ИС-1, Гарднера и др.

Для измерения демпфирующих свойств покрытий используют методы динамической петли гистерезиса, свободных затухающих и вынужденных колебаний в зоне резонанса.

Кавитационную стойкость покрытий определяют путем натурных и стендовых испытаний. В натурных испытаниях покрытия наносят на поверхности, которые подвергаются обтеканию с большими скоростями жидкостями или газами (турбины, гребные винты). В стендовых - используют приборы, где создаются скорости движения жидкостей, превышающие 30 м/с (труба Вентури, ультразвуковые диспергаторы и т. д.). Состояние покрытия при этом оценивается визуально или по изменению некоторых свойств (шероховатость поверхности, потеря массы, начало появления коррозии и др.).