附著力試驗(yàn)儀(也稱附著力測(cè)試儀、附著力檢測(cè)儀)是一種專門用于測(cè)定涂層、膠粘劑、鍍層或其他表面處理材料與基材之間粘結(jié)強(qiáng)度或附著能力的儀器。其核心功能是通過施加特定形式的力(如拉伸、剪切、剝離或劃痕)，評(píng)估材料界面在受力狀態(tài)下的結(jié)合牢固程度。

一、基本定義與用途

附著力試驗(yàn)儀廣泛應(yīng)用于涂料、電鍍、建筑、汽車、航空航天、電子、船舶、風(fēng)電、防腐工程等多個(gè)行業(yè)，主要用于：

檢測(cè)金屬、混凝土、木材、塑料、玻璃等基材上涂層的附著性能;

評(píng)估防火涂料、防腐涂層、防水層、膩?zhàn)訉拥鹊墓δ芸煽啃?

控制產(chǎn)品質(zhì)量，確保涂層在服役過程中不會(huì)因附著力不足而剝落、起泡或失效。

例如，在鋼結(jié)構(gòu)防腐工程中，若涂層附著力不達(dá)標(biāo)，即使涂層厚度足夠，也可能在潮濕或機(jī)械應(yīng)力下提前失效，導(dǎo)致基材腐蝕。

二、主要類型與工作原理

根據(jù)測(cè)試方法和作用力形式的不同，它可分為以下幾類：

1. 拉開法(拉拔法)附著力試驗(yàn)儀

原理：將一個(gè)圓形“錠子”(dolly)用膠粘劑粘貼在涂層表面，然后通過液壓或電動(dòng)裝置垂直向上勻速拉拔，直至涂層與基材分離。

測(cè)量值為最大拉脫力(單位常為 MPa 或 kN)，反映涂層與基材之間的正拉粘結(jié)強(qiáng)度。

符合標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 5210、ISO 4624、ASTM D4541/D7234 等10。

2. 劃圈法/劃痕法附著力試驗(yàn)儀

原理：使用硬質(zhì)劃針(如唱針)在涂層表面以固定載荷畫出螺旋線或直線，觀察涂層是否被劃破至底材。

根據(jù)劃破時(shí)的載荷或劃痕形態(tài)評(píng)級(jí)(如0～7級(jí))，等級(jí)越低表示附著力越好。

符合標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 1720。

典型設(shè)備：DPQFZ-II、QFZ系列等。

3. 劃格法附著力試驗(yàn)儀

原理：用多刃刀具在涂層上切割出網(wǎng)格(如1mm×1mm或2mm×2mm)，再貼膠帶快速撕離，觀察涂層脫落面積。

依據(jù) ISO 2409 或 GB/T 9286 進(jìn)行評(píng)級(jí)(0～5級(jí))。

常用于薄涂層或?qū)嶒?yàn)室快速評(píng)估。

4. 土壤附著力測(cè)試儀(特殊用途)

專用于測(cè)定粘性土對(duì)金屬板的吸附力，適用于巖土工程、疏浚作業(yè)等領(lǐng)域。

采用壓頭接觸—恒速分離方式，記錄最大拉力值。

三、校準(zhǔn)和維護(hù)

附著力試驗(yàn)儀的校準(zhǔn)和維護(hù)時(shí)間間隔以及確保儀器準(zhǔn)確性和可靠性的方法如下：

校準(zhǔn)時(shí)間間隔

1、有社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具：如果單位有社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具，儀器使用頻繁時(shí)，一般應(yīng)半年校準(zhǔn)一次;使用不頻繁時(shí)，可一年校準(zhǔn)一次。

2、無社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具：若單位沒有社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具，可自行配置標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或采用比對(duì)等方法進(jìn)行校準(zhǔn)，建議每季度或半年進(jìn)行一次校準(zhǔn)。

維護(hù)時(shí)間間隔

1、日常維護(hù)：每次使用后應(yīng)進(jìn)行簡(jiǎn)單清潔和維護(hù)，如擦拭儀器表面、清理測(cè)試區(qū)域等，以保持儀器的整潔和正常運(yùn)行。

2、定期維護(hù)：根據(jù)儀器的使用頻率和環(huán)境條件，建議每月或每季度進(jìn)行一次較為全面的維護(hù)，包括檢查儀器的零部件是否松動(dòng)、磨損或損壞，潤(rùn)滑機(jī)械部件，清潔傳感器等。

確保儀器準(zhǔn)確性和可靠性的方法

1、正確安裝與操作：嚴(yán)格按照儀器的安裝說明書進(jìn)行安裝，確保儀器安裝穩(wěn)固、水平。使用時(shí)，按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，避免誤操作導(dǎo)致儀器損壞或測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。例如，在進(jìn)行附著力測(cè)試前，要確保樣品表面平整、干凈，且樣品已達(dá)到規(guī)定的干燥時(shí)間。

2、選擇合適的測(cè)試方法和參數(shù)：根據(jù)被測(cè)材料的性質(zhì)、涂層類型等因素，選擇正確的測(cè)試方法和合適的測(cè)試參數(shù)，以確保測(cè)試結(jié)果能夠準(zhǔn)確反映涂層的附著力。不同的附著力試驗(yàn)儀可能適用于不同的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和方法，如劃圈法、劃格法、拉開法等，需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

3、定期校準(zhǔn)與檢定：定期對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)和檢定，是保證儀器準(zhǔn)確性的重要措施。可使用標(biāo)準(zhǔn)砝碼、標(biāo)準(zhǔn)涂層樣板等對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，也可將儀器送至專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢定。在校準(zhǔn)和檢定過程中，要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行操作，確保校準(zhǔn)和檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4、維護(hù)保養(yǎng)儀器：保持儀器的清潔和干燥，避免儀器受到灰塵、油污、水分等的侵蝕。定期檢查儀器的零部件是否磨損或損壞，及時(shí)更換磨損嚴(yán)重的零部件。對(duì)于電子元件和傳感器等精密部件，要注意防潮、防震和防電磁干擾。

5、記錄與分析數(shù)據(jù)：在測(cè)試過程中，要詳細(xì)記錄測(cè)試數(shù)據(jù)和相關(guān)信息，如樣品名稱、測(cè)試日期、測(cè)試方法、測(cè)試參數(shù)等。通過對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的分析和比較，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)儀器是否存在異常情況，以及涂層附著力的變化趨勢(shì)，從而采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。

使用注意事項(xiàng)

測(cè)試前確認(rèn)涂層已全固化，基材平整穩(wěn)固;

液壓管路連接牢固無泄漏，拉拔時(shí)人員勿正對(duì)錠子方向，防止碎片飛濺傷人;

劃格法刀具刀齒鋒利，使用后及時(shí)蓋好，刀齒磨損需更換;

劃圈法針尖需保持銳利，每測(cè)若干樣板檢查/更換唱針;

長(zhǎng)期停用應(yīng)釋放液壓壓力、斷開電源，存放于干燥防塵環(huán)境。

四、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)規(guī)范

附著力試驗(yàn)儀的使用嚴(yán)格遵循多項(xiàng)國(guó)家及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，包括但不限于：

GB/T 5210-2006《色漆和清漆 拉開法附著力試驗(yàn)》

GB/T 1720《漆膜附著力測(cè)定法(劃圈法)》

ISO 4624:2016《Paints and varnishes — Pull-off test for adhesion》

ASTM D4541《Standard Test Method for Pull-Off Strength of Coatings Using Portable Adhesion Testers》

TB/T 2965-2011(鐵路混凝土橋面防水層)

JT/T 695-2007(混凝土橋梁防腐涂層)

這些標(biāo)準(zhǔn)確保了測(cè)試結(jié)果的可比性、重復(fù)性和工程適用性。

五、試驗(yàn)操作步驟與結(jié)果判定

(一)拉開法(Pull-off / 拉拔法)操作步驟

表面處理：用研磨墊打磨測(cè)試區(qū)域的涂層表面，溶劑(如丙酮/乙醇)清洗錠子及測(cè)試面，晾干。

粘接錠子：將雙組分環(huán)氧膠(AB膠)按比例混勻，薄而均勻地涂于錠子底面，垂直按壓在測(cè)試位，擠出多余膠，擦凈周邊，常溫下固化≥24h(溫度>15℃)。

環(huán)切：用與錠子同徑的切割器沿錠子外周切透涂層至基材，消除周邊涂層牽連。

安裝儀器：將拉拔套筒套入錠子，開機(jī)選擇對(duì)應(yīng)錠子尺寸及單位(MPa/kN)，置儀表于峰值保持模式并清零。

拉拔：緩慢、勻速(對(duì)應(yīng)拉速約 1～5 mm/min 或按標(biāo)準(zhǔn))旋壓液壓泵，直至涂層與基材(或涂層間)分離，記錄峰值力值/強(qiáng)度。

結(jié)果計(jì)算：附著力 σ = F ÷ A(A 為錠子受力面積)，同批至少測(cè) 3～5 個(gè)點(diǎn)取平均值。

斷裂類型記錄：A—附著破壞(界面分離);B—內(nèi)聚破壞(涂層內(nèi)部);C—膠層破壞(粘接劑自身)。膠層破壞結(jié)果一般視為無效需重測(cè)。

(二)劃格法(Cross-cut / 百格法)操作步驟與判定

用多刃刀垂直于表面劃 10×10 或 6×6 網(wǎng)格(間距依涂層厚選 1/2/3mm)，劃透至基材，再 90° 垂直交叉劃另一方向。

用軟毛刷輕刷格陣對(duì)角線方向去屑，將標(biāo)準(zhǔn)壓敏膠帶(如 3M 610)壓平貼合網(wǎng)格，以 60°～180° 快速撕離。

評(píng)級(jí)(GB/T 9286/ ISO 2409)：

0級(jí)：無脫落(≤0%)

1級(jí)：脫落 ≤5%

2級(jí)：5%～15%

3級(jí)：15%～35%

4級(jí)：35%～65%

5級(jí)：>65%(不合格)

(三)劃圈法(GB/T 1720)簡(jiǎn)要判定

在劃針負(fù)荷下劃出圓滾線，觀察劃痕內(nèi)漆膜破損情況，按 1～7 級(jí)評(píng)定(1級(jí)最好，7級(jí)最差)。

附著力試驗(yàn)儀不僅是實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)設(shè)備，更是工業(yè)質(zhì)量控制的關(guān)鍵工具。通過科學(xué)量化“涂層是否粘得牢”，它為產(chǎn)品耐久性、安全性和合規(guī)性提供了可靠保障。無論是建筑工地上的混凝土涂層檢測(cè)，還是汽車廠內(nèi)的電泳漆驗(yàn)收，附著力試驗(yàn)儀都扮演著重要的角色。