1 涂層耐磨性的試驗(yàn)方法

　　涂層耐磨性系指涂層表面抵抗某種機(jī)械作用的能力，通常采用砂輪研磨或砂粒沖擊的試驗(yàn)方式來測定，它是使用過程中經(jīng)常受到機(jī)械磨損的涂層的重要特征，而且與涂層的硬度、附著力、柔韌性等其它物理性能密切相關(guān)。國內(nèi)外常用的涂層耐磨性試驗(yàn)方法及其主要技術(shù)特征。?

　　1.1 旋轉(zhuǎn)磨擦橡膠輪法 （Taber 試驗(yàn) ）

　　標(biāo)準(zhǔn) ISO 7784 . 2－－97 規(guī)定用旋轉(zhuǎn)磨擦橡膠輪法測定涂層的耐磨性，即在旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為 60r/min、加壓臂承載一定負(fù)荷的規(guī)定試驗(yàn)條件下，采用嵌有金剛砂磨料的硬質(zhì)橡膠磨擦輪磨耗涂層表面，其耐磨性可分別以經(jīng)規(guī)定研磨轉(zhuǎn)數(shù)研磨后涂層質(zhì)量損耗（失重法） 的平均值或以磨損某一厚度涂層所需的平均研磨轉(zhuǎn)數(shù) （轉(zhuǎn)數(shù)法）2種方法表示與評價(jià)。二者相比較，失重法對試樣的稱重精度要求嚴(yán)格，但它不受涂層厚薄的影響;而轉(zhuǎn)數(shù)法測定時(shí)直觀方便，不需稱重，但對涂層研磨厚度的測量要求甚嚴(yán)。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1768－－79（89）中規(guī)定的方法與儀器雖然工作原理與其相同，但未對旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速作明確規(guī)定，而且試驗(yàn)結(jié)果只以經(jīng)規(guī)定研磨轉(zhuǎn)數(shù)研磨后的涂層質(zhì)量損耗（失重法）的單一方法表示。旋轉(zhuǎn)磨擦橡膠輪法可廣泛用于涂層、鍍層和金屬、非金屬材料的耐磨性試驗(yàn)，但是用作研磨的橡膠砂輪需要經(jīng)常修整和適時(shí)更新。

　　1.2 落砂沖刷試驗(yàn)法

　　ASTMD 968—93規(guī)定用落砂耐磨試驗(yàn)器測定有機(jī)涂層的耐磨性，即采用規(guī)定產(chǎn)地的天然石英砂作磨料，通過試驗(yàn)器導(dǎo)管從一定高度自由落下，沖刷試樣表面，以磨損規(guī)定面積的單位厚度涂層所消耗磨料的體積（L），并通過計(jì)算耐磨系數(shù)來評價(jià)涂層的耐磨性。采用這種試驗(yàn)方法，天然砂磨料的選擇將對試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生直接影響，因此對砂粒的硬度、粒度和幾何形狀要求嚴(yán)格。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5237.5— 2000 規(guī)定采用符合 GB/T 178 —77標(biāo)準(zhǔn)要求的標(biāo)準(zhǔn)砂作磨料。應(yīng)當(dāng)指出，在采用落砂沖刷試驗(yàn)法的上述2項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)中，盡管都采取了主要技術(shù)參數(shù)完全相同的耐磨性試驗(yàn)器，但由于所用天然砂磨料的粒度不同，因而同性流出體積為2L磨料的流速成并不相同，前都規(guī)定為21 ～ 23.5s ，后者規(guī)定為 16 ～ 18s 。

　　1.3 噴砂沖擊試驗(yàn)法

　　ASTM D 658-81（86）規(guī)定用鼓風(fēng)磨蝕（噴砂）試驗(yàn)測定有機(jī)涂層的耐磨性，這種方法是通過調(diào)節(jié)氣泵輸出壓力，使試驗(yàn)器噴管處的空氣流速為 0.07m3/min，以保證每分鐘平均噴出（ 44 ± 1 ） g的金剛砂束沖擊涂層，并以磨損規(guī)定面積的單位厚度涂層所消耗磨料的質(zhì)量（g），通過計(jì)算其耐磨系數(shù)來評價(jià)涂層的耐磨性。因此必須按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定選用粒度范圍為75 ～ 90 μm的碳化硅作磨料，而氣源輸出壓力和磨料的均一噴速成為影響試驗(yàn)結(jié)果的決定因素。

　　1.4 往復(fù)運(yùn)運(yùn)磨耗試驗(yàn)法

　　ISO 8251 - 87 和 JISH8682都規(guī)定了用磨擦輪磨耗試驗(yàn)機(jī)測定鋁和鋁合金陽極氧化膜的耐磨性。這種試驗(yàn)方法是在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，使涂鍍層與膠接在磨擦輪外緣上的研磨砂紙作平面往復(fù)運(yùn)動，每雙行程后磨擦輪轉(zhuǎn)動一小角度（0.9o），經(jīng)規(guī)定的若干次研磨后，以涂層厚度（μ m）或涂層質(zhì)量（mg）的減少，并通過計(jì)算其磨損阻力評價(jià)涂層的耐磨性。由于該方法的試驗(yàn)條件易于控制，而無其它方法所存在的諸如磨輪修整、老化，砂流速率、砂束形狀等較難控制的問題，因而試驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性較好，而且除涂鍍層外，這種方法已廣泛用于塑料、橡膠和金屬材料的耐磨性試驗(yàn)。

　　2 涂層耐磨性的測試儀器

　　涂層耐磨性試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的制訂，統(tǒng)一和規(guī)范了不同材料的檢測手段與質(zhì)量要求，也為各種制式耐磨性試驗(yàn)儀器的開發(fā)研制提供了必須遵循的設(shè)計(jì)依據(jù)。

原創(chuàng)作者：吉林省泰和試驗(yàn)機(jī)有限公司