一种测试覆冰或涂层结合强度的装置和方法制造方法及图纸

一种测试覆冰或涂层结合强度的装置，包括堵塞（２）和中心具有通孔的堵塞支撑装置（１），所述堵塞（２）能够插入所述堵塞支撑装置（１）的通孔内，其中所述堵塞（２）的插入部分（１１）与所述堵塞支撑装置（１）的通孔配合，且插入部分（１１）的长度小于所述堵塞支撑装置（１）通孔的深度，所述堵塞的插入部分（１１）的顶端可拆卸的连接有覆料基体（３），所述覆料基体（３）是与覆冰接触的表面或带有涂层表面的基体，其截面积适于随所述堵塞的插入部分（１１）从所述通孔内抽出。该发明专利技术只需一个堵塞就能完成各种材料之间的粘合强度的测试，应用范围广，制作成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种测试各种材料之间粘结强度的测试装置和方法。特别涉 及一种用于测试覆冰与金属材料或涂料之间的粘结强度的测试装置和方法。
技术介绍
在冬季，因气温较低，湿度较高，导线容易结有覆水；随着气温的降低 和低温时间的延长，覆水的厚度越来越大，由此给高压导线带来的重量载荷 越来越大，当覆冰的总重量大到超过导线的强度极限时，即会造成断缆进而 塔架倒塌的严重后果，另外，输电设备上产生覆冰后，绝缘水平大大下降， 很多设备产生"冰闪，，放电现象，大量设备因故障跳闸，特别是在气温回升， 线路覆水融化的过程中，极易发生线路闪络事故，对电网安全运行和可靠供 电将造成严重威胁。此外，例如闽北等树竹茂密的地区，树竹严重覆水倒覆 在线路上，也会造成断缆进而倒杆等后果。覆水对人类的生产和生活都产生 了极大危害。目前，各个领域的防覆冰措施多种多样，其中较为常用的包括 在本体上涂覆防覆冰涂料和采用与覆冰之间粘合强度较小的材料作为本体。 因此研究覆水与各种材料的粘合强度是非常必要的。国外有关覆水结合力的 报道大部分是剪切粘合力的测试，如美国寒冷地区研究与工程实验室基于 ASTM D3528-96 (2002)测试标准，没计了双层招、接切应力测试方案，用来测 量水与基体之间的剪切结合强度；美国海军实验室自制了轴向圆筒剪切力测 试装置，通过对中心位置圆筒施加推力或拉力，来测定水与圆筒表面的剪切 粘合力。对于水层的垂直粘合力的相关测试装置还鲜有报道。国内的现有技术里有许多研究涂层与基体材料的结合强度的装置，中国 专利文献CN1321881A ^R出了一种测量涂层结合强度的试样，该试样由一个5带有上锥孔和下锥孔的支撑圈和一个插入支撑圈下锥孔的堵塞组成，通过拉 伸连接装置将试样连接在拉伸测量装置上，拉伸测量装置对支撑圈与堵塞进 行施力分离。该专利技术的试样结构简单，能够较为准确的测出材料之间的结合强度，但还存在如下问题做各种涂层粘合强度测试时，往往要根据需要提 供材料不一，表面状况如光滑、粗糙、裂痕等多样的覆料面，由于该专利技术的 覆料面为堵塞上的一个面，因此，在测试前，须制作许多材料不一，表面状 况多样的堵塞，而且由于试样的支撑圈和堵塞相互配合面的表面粗4造度和配 合度对测试结果有很大影响，因此多个对加工要求高的堵塞的制作，不仅浪 费时间，增加不必要的制造成本，而且由于制成堵塞所需的材料不一样，多 个堵塞加工质量不可能保证完全一样，使得堵塞的表面粗糙度，锥度，以及 堵塞与支撑圈的配合度都存在差异，这将导致堵塞与支撑圈之间所受的摩擦 力有异,使得在做同种涂层与不同种材料做成的堵塞之间粘合强度的测试结 果时存在误差不一致，不便于进行同种涂层与不同种材料之间粘合强度的比 较，这些都严重制约了该专利技术试样的使用。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于现有技术中一种测量涂层结合强 度的试样的堵塞只能完成一次试验，成本较高，误差较大，进而提供一种一 个堵塞就能完成多种试验的测试涂层结合强度的测试装置和方法。本专利技术进一 步解决的技术问题在于提供 一种能够测试覆水与多种金属 材料或涂料基体之间结合强度的测试装置和方法。为解决上述技术问题，本专利技术的测试覆冰或涂层结合强度的装置，包括 堵塞和中心具有通孔的堵塞支撑装置，所述堵塞能够插入所述堵塞支撑装置 的通孔内，其中所述堵塞的插入部分与所述堵塞支撑装置的通孔配合，且插 入部分的长度小于所述堵塞支撑装置通孔的深度，所述堵塞的插入部分的顶 端可拆卸的连接有覆料基体，所述覆料基体是与覆水接触的表面或带有涂层 表面的基体，其截面积适于随所述堵塞的插入部分从所述通孔内抽出。上述的测试覆冰或涂层结合强度的装置，所述堵塞支撑装置在所述通孔的周围设有包围所述覆料基体的阻水壁。上述的测试覆冰或涂层结合强度的装置，所述堵塞支撑装置的拉伸连接 装置通过稳固装置与所述堵塞支撑装置可拆卸连接，所述稳固装置具有容纳 所述阻水壁和所述覆料基体的腔体。上述的测试覆冰或涂层结合强度的装置，所述覆料基体随所述堵塞一 同 插入所述堵塞支撑装置的通孔后，所述; 隻料基体的工作面与所述堵塞支撑装 置的工作表面处于同一平面内。上述的测试覆冰或涂层结合强度的装置，所述堵塞的插入部为圆锥体， 与所述堵塞插入部分匹配的所述堵塞支撑装置的通孔的相应段为圓锥孔。上述的测试覆冰或涂层结合强度的装置，所述圆锥体和所述圆锥孔的相 配合的表面的粗糙度均不大于0. 8微米。上述的测试覆冰或涂层结合强度的装置，所述堵塞与所述堵塞支撑装置 通过定位连接装置可拆卸地固定连接。上述的测试覆冰或涂层结合强度的装置，所述覆料基体包括具有工作面 的覆料部分以及设置于所述覆料部分工作面的相对表面的连接部分，所述连 接部分为螺紋柱或螺紋孔，以与所述堵塞插入部分顶端上的螺紋孔或螺紋柱 配合连4妄。上述的测试覆水或涂层结合强度的装置，所述堵塞支撑装置的通孔与所 述覆料基体相邻的位置成型有凹槽。一种使用上述的测试覆冰或涂层结合强度的装置的方法，包括如下步骤①将待测覆料基体连接到堵塞的插入部分的顶端，并一同插入堵塞支撑 装置的通孔内，在拉伸试—睑机上测试分离所述堵塞与所述堵塞支撑装置所需 的力Gl;②将连接有所述覆料基体的所述堵塞插入所述堵塞支撑装置的通 孑L;③在经所述步骤②装配好的所述覆料基体的工作面及与其相邻的所述堵 塞支撑装置的表面设置待测涂层，并在所述拉伸试验机上测试分离设有所述 待测涂层的所述堵塞与所述堵塞支撑装置所需的力G2;④用所述步骤③中测得的力G2减去所述步骤①中测得的力Gl后再除以所述覆料基体工作面的 面积，从而得到所述测试涂层与覆料基体的结合强度。上述的测试覆冰或涂层结合强度的方法，所述涂层为水层，所述堵塞支 撑装置在所述通孔的周围设有包围所述覆料基体的阻水壁，以在所述覆料基 体的工作面及与其相邻的所述堵塞支撑装置的工作表面设置冰层。上述的测试覆冰或涂层结合强度的方法，在所述步骤①和②中还具有在 所述覆料基体的非工作面设置密封材料的步骤。上述的测试覆水或涂层结合强度的方法，所述密封材料设置于所述堵塞 支撑装置的通孔与所述^隻料基体相邻的位置成型的凹槽中。上述的测试覆水或涂层结合强度的方法，所述密封材料为凡士林等。上述的测试覆水或涂层结合强度的方法，所述覆料基体的工作面与所述 冰层之间还设置有覆冰基层，以测试所述覆冰基层和所述冰层之间的结合强 度。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，(1 )堵塞的插入部 分的顶端可拆卸的连接有覆料基体，在做各种材料的粘结强度测试时，只需 拆换由待测材料制成的覆料基体，覆料基体相对于堵塞加工比较简单，体积 较小，成本少，避免了每次测试中，都要制造一个堵塞，使得堵塞可以得到 反复利用，有效降低了成本，并且在做同种涂层与不同种材料做成的覆料基 体之间粘合强度的测试结果时，由于测试时使用的是同一个堵塞，因此堵塞 表面与堵塞支撑装置之间的摩擦力完全相同，避免了使用不同堵塞而带来的 误差，便于进行同种涂层与不同种材料之间粘合强度的比较；(2)堵塞支撑 装置在通孔的周围设有包围覆料基体的阻水壁，能够使水在覆料基体和堵塞 支撑装置的工作面上形成覆冰之前阻挡水的流失，非常适于测试冰与各种材 料之间的粘结强度；(3)稳固装置具有容纳所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测试覆冰或涂层结合强度的装置，包括堵塞（２）和中心具有通孔的堵塞支撑装置（１），所述堵塞（２）能够插入所述堵塞支撑装置（１）的通孔内，其中所述堵塞（２）的插入部分（１１）与所述堵塞支撑装置（１）的通孔配合，且插入部分（１１）的长度小于所述堵塞支撑装置（１）通孔的深度，其特征在于：所述堵塞的插入部分（１１）的顶端可拆卸的连接有覆料基体（３），所述覆料基体（３）的截面积适于随所述堵塞的插入部分（１１）从所述通孔内抽出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭淼，刘伟，刘振强，苗文华，穆静静，王国刚，周雄，
申请(专利权)人：北京国电富通科技发展有限责任公司，中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]