一种结冰表面附着力测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及材料表面性质测试技术领域，特别涉及一种结冰表面附着力测试装置，包括保温箱箱体，保温箱箱体内安装可拆卸的固定板，固定板由螺栓固定，所述固定板上可粘接抗结冰保护膜或涂覆抗结冰涂层作为测试表面，所述测试表面上放置冻冰圆筒，冻冰圆筒内使用碎冰和过冷水制备冰柱，所述冻冰圆筒上设置有牵引线，所述牵引线通过滑轮改变力的方向后与拉力试验机的夹具连接，本装置多个样品可同时制备、结构简单、操作方便、适用范围广，解决了现有的测试装置结构复杂、成本较高、粗糙表面无法测试和测试不精准的问题。法测试和测试不精准的问题。法测试和测试不精准的问题。

A testing device for adhesion of frozen surface

【技术实现步骤摘要】
一种结冰表面附着力测试装置


[0001]本技术涉及材料表面性质测试
，特别涉及一种测量表面结冰附着力测试装置。

技术介绍

[0002]一直以来，物体表面结冰对给人们带来了巨大的经济损失和安全隐患。极端天气下输电线路大面积覆冰，巨大的重量下导致输电线被压断；风机叶片低温运行时，极易结冰，影响动力平衡，导致发电量下降甚至在严重失衡的情况下发生断裂、倒塔事件；飞机在高空中机翼和涡轮机的结冰，直接会影响到飞机的平衡和动力系统。此外还涉及到包括道路、海上装置、气象仪器和各种零部件等。冰与物体之间存在着冻结，两界面间存在着十分复杂的分子内和分子间作用力，此作用力与物品材质、表面形貌、水的成分、外界环境等多种因素有关。
[0003]抗结冰的问题一直都没得到完美的解决，目前使用比较多除冰防冰技术主要有：机械除冰、喷洒抗结冰剂、加热除冰和抗结冰保护层。其中抗结冰保护层(涂层、粘贴保护膜等)是一种比较经济、有效的方法。但关于抗结冰保护层的抗结冰能力的检测还没有一个完善的方法和标准的设备，其中冰在物体表面的附着力是抗结冰能力的一个非常重要的因素。目前国内外对保护层抗结冰能力测试装置主要有以下几种：
①
离心测试附着力装置，通过离心力将与表面冻结上的冰块分离开，用向心力表示附着力，此装置不适合大附着力的测量；
②
缸式法测试剪切力装置，在圆柱与基体之间的空隙中覆上冰，在圆柱的上方施加一外力，通过测量使圆柱移动的临界剪切来表示冰的附着力，此装置重复性较差；
③
扭矩法测试冰粘附实验装置，类似旋转粘度计使用冰将柱体和柱形容器冻结，通过扭矩大小来表示冰的附着力，此装置真正接触面积难以确定，且具有局限性。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种结冰附着力的测试装置，用于涂层、特殊材料、具有一定微观结构的表面、保护膜等抗结冰产品的冰附着力的测试。
[0005]为实现上述目的，本技术采用的技术方案为：
[0006]一种抗结冰表面附着力测试装置，包括保温箱箱体，保温箱箱体内安装可拆卸的固定板，固定板由螺栓固定，所述固定板上可粘接抗结冰保护膜或涂覆抗结冰涂层作为测试表面，所述测试表面上放置冻冰圆筒，冻冰圆筒内使用碎冰和过冷水制备冰柱，所述冻冰圆筒上设置有牵引线，所述牵引线通过滑轮改变力的方向后与拉力试验机的夹具连接。
[0007]在固定板上粘接抗结冰保护膜或涂覆抗结冰涂层作为测试表面，制备好测试表面的固定板和冻冰圆筒放置
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20℃环境下预冷1小时，然后将冻冰圆筒竖直放置于测试表面上，并向冻冰圆筒内加入少量碎冰，倒入一定量的过冷水，这个过程模拟低温雨雪的恶劣天气环境，而且可以快速结冰，防止水从冻冰圆筒底部和测试表面缝隙中渗出，尤其适合无法做到完全密封的粗糙表面。
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20℃放置24小时后转移至保温箱箱体内，使用螺栓固定在保温
箱箱体上，盖上保温箱箱盖，通过冻冰圆筒上设置的牵引线经过滑轮与拉力试验机的夹具连接，启动拉力试验机进行抗结冰表面冰附着力的测试。本装置多个样品可同时制备，仅需要多个固定板即可，且结构简单、操作方便，适用范围广，解决了现有的测试装置结构复杂、成本较高、粗糙表面无法测试和测试不精准的问题。
[0008]优选的，所述固定板为玻璃钢板，所述玻璃钢板可拆卸，可用两个固定螺栓固定于保温箱箱体的底部，在玻璃钢板上粘接抗结冰保护膜或涂覆抗结冰涂层，方便多个样品同时制备。
[0009]优选的，所述冻冰圆筒为内径20mm的耐寒UPVC材质直通管。
[0010]优选的，优选的冻冰圆筒的两端和玻璃钢板两面均进行打磨、抛光处理，冻冰圆筒的一端和测试表面接触，打磨、抛光处理后尽可能的保证其平整度和密封性，确保水在结冰前不会从接触面的缝隙中流出。
[0011]优选的，所述冰柱由碎冰和过冷水制备而成，可以使冻冰圆筒里快速结冰，防止水从冻冰圆筒与测试表面的接触面流出，尤其适用测试无法形成完全密封的粗糙表面。
[0012]优选的，所述碎冰和过冷水需提前2个小时以上使用去离子水制备。
[0013]优选的，所述牵引线一端与冻冰圆筒底部10mm位置连接，经滑轮与拉力试验机夹具连接，拉力试验机通过牵引线作用于冻冰圆筒上，进而作用于冻冰圆筒内的冰柱，从而实现了冰柱与测试表面之间粘附力大小的测试。
[0014]优选的，所述滑轮设有可调节高度的装置，调节滑轮高度使得牵引线与冻冰圆筒的连接位置和滑轮的位置在同一水平线上，保证牵引力作用到冻冰圆筒上的是一个水平方向的剪切力。
[0015]优选的，所述牵引线为超高分子量聚乙烯纤维材质。
[0016]优选的，所述滑轮为低温使用寿命长的尼龙材质。
[0017]优选的，在保温箱箱体内放置冰袋，以确保保温箱箱体内温度在冰点以下。最优选的，在箱体内安装温度控制装置。
[0018]与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术通过向冻冰圆筒内加入碎冰和过冷水，来模拟低温雨雪的恶劣天气环境，可以快速结冰形成冰柱，防止了水从冻冰圆筒底部和测试表面缝隙中渗出。而且本装置多个样品可同时制备、结构简单、操作方便、适用范围广，解决了现有的测试装置结构复杂、成本较高、粗糙表面无法测试和测试不精准的问题。
[0019]本申请的其他实施方式的有益效果是：
[0020]1.采用可拆卸固定板，可以多个样品同时制备，方便多种测试表面和空白实验的对比实验；
[0021]2.使用拉力试验机去测试冰柱和测试表面之间的剪切力，可以方便且精确的获得剪切力的大小；
[0022]3.使用碎冰+过冷水的方式使冻冰圆筒内快速形成冰柱，防止水从冻冰圆筒和测试表面之间的缝隙中流出，尤其适用粗糙表面冰附着力的测试；
[0023]4.规定牵引线与冻冰圆筒的连接位置，并与滑轮位置在同一水平线上，确保牵引力作用到冻冰圆筒上的是一个水平方向的剪切力。
附图说明
[0024]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是本技术的整体结构图。
[0025]图中：1、保温箱箱体；2、箱盖；3、固定螺栓；4、冰柱；5、冻冰圆筒； 6、测试表面；7、固定板；8、滑轮；9、牵引线；10、拉力试验机。
具体实施方式
[0026]以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0027]如图1所示本实施例一种抗结冰表面附着力测试装置包括保温箱箱体1，箱盖2，固定螺栓3，冰柱4，冻冰圆筒5，测试表面6，固定板7，滑轮8，牵引线9，拉力试验机10，冻冰圆筒5为内径20mm的UPVC材质直通管，固定板7 为玻璃钢材质，将抗结冰保护膜即测试表面6粘贴至固定板7上，与冻冰圆筒5 一起放置在
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20℃环境下预冷1小时，然后将冻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结冰表面附着力测试装置，包括保温箱箱体(1)，其特征在于：所述保温箱箱体(1)内分别安装可拆卸的固定板(7)，固定板(7)由固定螺栓(3)固定，所述固定板(7)上可粘接结冰保护膜或涂覆结冰涂层作为测试表面(6)，所述测试表面(6)上放置冻冰圆筒(5)，所述冻冰圆筒(5)内使用碎冰和过冷水制备冰柱(4)，所述冻冰圆筒(5)上设置有牵引线(9)，所述牵引线(9)通过滑轮(8)改变力的方向后与拉力试验机(10)的夹具连接。2.根据权利要求1所述的一种结冰表面附着力测试装置，其特征在于：所述固定板为玻璃钢板，所述玻璃钢板可拆卸，使用两个固定螺栓(3)固定于保温箱箱体(1)的底部。3.根据权利要求1所述的一种结冰表面附着力测试装置，其特征在于：所述冻冰圆筒(5)为耐寒UPVC材质直通管。4.根据权利要求1所述的一种结冰表面附着力测试装置，其特征在于：所述冰柱(4)需使用碎冰和过冷水制备，所述碎冰和过冷水需提前2个小时以上使用去离子水制备。5.根据权利要求1所述的一种结冰表面附着力测试装置，其特征在于：所述牵引线(9)经滑轮(8)与拉力试验机(10)的夹具连接，拉力试验机(10)通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔丙顺，郑德娟，刘鹏，陈常亮，刘芸，
申请(专利权)人：青岛思恩科技有限公司，
类型：新型
国别省市：