Различают разрушающие и неразрушающие методы

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.

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. Так 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.

Разрушающие методы определения адгезионной прочности

Разрушающие методы измерения адгезионной прочности основаны на определении приложенного внешнего усилия, под действием которого в адгезионном соединении возникают нормальные и тангенциальные напряжения, приводящие к разрушению соединения.

По способу нарушения адгезионной связи эти методы можно классифицировать на неравномерный и равномерный отрывы и сдвиг. Они могут быть статистическими и динамическими. Различают методы равномерного и неравномерного разрушения соединения.

При равномерном разрушении композиционного материала путем сдвига или отрыва предполагается, что нарушение связи между адгезивом и субстратом по всей площади контакта будет происходить одновременно. Критерием в этом случае считают сопротивление, которое необходимо преодолевать при нарушении контакта. Эта приближенная характеристика адгезионной прочности, как одновременное разрушение по всей площади контакта, является маловероятным и не всегда реализуется на практике.

В зависимости от метода испытания за меру адгезионной прочности могут быть приняты сила, работа, ударная вязкость.

Сопротивление отслаиванию (расслаиванию) при неравномерном отрыве - есть сила, затрачиваемая при отслаивании. Часто при отслаивании определяют работу, которая называется удельной или работой адгезии. Иногда величину адгезии характеризуют временем, необходимым для нарушения связи между адгезивом и субстратом под действием определенной нагрузки.

Наиболее распространены методы неравномерного отрыва (отслаивания, расслаивания). Они позволяют выявить колебания в величине адгезии на отдельных участках испытуемого образца. Кроме того, эти методы дают достаточно хорошую воспроизводимость результатов и отличаются простотой.

Наряду с количественной характеристикой прочности адгезионного соединения необходимо знать характер разрушения - когезионный, адгезионный или смешанный.