ISO 27307 ارزیابی چسبندگی و پیوستگی پوشش‌های سرامیکی پاشش حرارتی با استفاده از آزمون خراش عرضی

ISO 27307 ارزیابی چسبندگی و پیوستگی پوشش‌های سرامیکی پاشش حرارتی با استفاده از آزمون خراش عرضی

استاندارد سازمان بین‌المللی استانداردسازی (ISO) با عنوان "ISO 27307 پاشش حرارتی - ارزیابی چسبندگی و پیوستگی پوشش‌های سرامیکی پاشش حرارتی شده با آزمایش خراش عرضی" روشی را برای ارزیابی چسبندگی و پیوستگی سیستم‌های پوشش-زیرلایه سرامیکی پاشش حرارتی شده با آزمایش خراش عرضی توصیف می‌کند. این استاندارد بین‌المللی برای پوشش‌های سرامیکی پاشش حرارتی شده با ضخامت‌های 50 میکرومتر تا بیش از 1000 میکرومتر مناسب است. همچنین برای آزمایش پوشش‌های سرامیکی رسوب داده شده توسط سایر فرآیندهای پوشش اسپری، مانند پاشش سرد و رسوب آئروسل نیز مناسب است.

ISO 27307 ارزیابی چسبندگی و پیوستگی پوشش‌های سرامیکی پاشش حرارتی با استفاده از آزمون خراش عرضی

برای اهداف این استاندارد، اصطلاحات و تعاریف زیر اعمال می شود:

  • چسبندگی به حالتی اشاره دارد که در آن پوشش‌ها و زیرلایه زیرین توسط نیروهای بین سطحی، که ممکن است شامل نیروهای ظرفیتی یا نیروهای قفل شونده یا هر دو باشد، در کنار هم نگه داشته می‌شوند.
  • چسبندگی به مقاومت پیوند بین عناصر سازه‌ای در روسازی‌ها اشاره دارد.

آزمایش خراش شامل کشیدن یک فرورونده با هندسه مشخص از طریق یک سیستم پوشش-زیرلایه است. در این آزمایش، فرورونده از جنس، اندازه و هندسه مشخصی مانند فرورونده الماس مخروطی راکول است. این آزمایش در طول مشخصی تحت بار ثابت انجام می‌شود. اگر پوشش از زیرلایه برداشته شود، چسبندگی سیستم پوشش-زیرلایه قابل ارزیابی است و سطح چسبندگی را می‌توان در مقایسه با ترکیبات مشابه سیستم پوشش-زیرلایه رتبه‌بندی کرد. اگر شکست فقط در یک پوشش سرامیکی پاشش حرارتی رخ دهد، چسبندگی ذاتی پوشش‌ها مشهود است. اگر هیچ شکستی مشاهده نشود، می‌توان بار آزمایش را تا زمان وقوع شکست پوشش افزایش داد. حالت‌های مختلف شکست پوشش در طول آزمایش خراش در پیوست استاندارد (پیوست الف) شرح داده شده است.

در طول آزمایش خراش، ترک‌ها می‌توانند در نتیجه تنش‌های کششی ایجاد شده در پشت فرورفتگی ایجاد شوند که می‌تواند تنش‌های اصطکاک فشاری در جلو را متعادل کند. تشکیل ترک را می‌توان توسط یک حسگر انتشار آکوستیک نصب شده در نگهدارنده فرورفتگی دستگاه آزمایش خراش تشخیص داد. علاوه بر این، نیروی مماسی بین فرورفتگی و سطح آزمایش را می‌توان برای ارائه اطلاعات بیشتر در مورد شرایط شکست، پایش کرد. این نیروی مماسی، که اغلب به اشتباه به عنوان نیروی اصطکاک نامیده می‌شود، نتیجه اصطکاک بین فرورفتگی و نمونه آزمایش و نیروی شخم زدن مورد نیاز برای تغییر شکل سیستم پوشش-زیرلایه است.

دستگاه تست خراش ابزاری است که برای اعمال بار عمودی و نیروی محرکه جهت محکم نگه داشتن فرورونده و ایجاد خراش استفاده می‌شود. معمولاً از جابجایی فنر برای دستیابی به برنامه بارگذاری انتخاب شده استفاده می‌شود. مجموعه‌های محرک مغناطیسی نیز به همان اندازه مناسب هستند. دستگاه تست خراش معمولاً از یک فرورونده الماسی با نصب سفت و سخت با هندسه الماس مخروطی راکول تشکیل شده است. در حال حاضر، یک فرورونده الماسی با شعاع نوک 20 میکرومتر توصیه می‌شود. دستگاه تست خراش مورد استفاده باید مطابق با رویه‌های ذکر شده در ISO 20502 کالیبره شود.

اندازه نمونه برای آزمایش خراش متفاوت است زیرا دستگاه‌های آزمایش خراش دارای نگهدارنده‌های نمونه متفاوتی هستند. به طور کلی اندازه نمونه 20 در 20 میلی‌متر مربع توصیه می‌شود . پس از اسپری کردن، پوشش‌ها عمود بر سطح پوشش برش داده شده و در یک ماده مناسب قرار داده شده و صیقل داده می‌شوند. با استفاده از روش‌های استاندارد متالوگرافی، سطح مقطع پوشش‌ها باید قبل از آزمایش خراش حداکثر تا 0,5 میکرومتر صیقل داده شود (استاندارد ISO 4287). از آنجایی که نمونه‌ها ممکن است به گرما یا فشار حساس باشند، قرار دادن در یک محیط نصب خنک مانند رزین اکریلیک توصیه می‌شود. اشباع خلاء معمولاً ضروری نیست. قبل از آزمایش خراش، نمونه آزمایش باید با الکل یا استون تمیز شده و اجازه داده شود خشک شود تا آلودگی‌های سطحی مانند روغن، گریس و رطوبت از بین بروند. باید از ایجاد اثر انگشت در ناحیه آزمایش جلوگیری شود. اطلاعات زیر باید از سازنده پوشش دریافت شود: جنس و ضخامت زیرلایه، و جنس و ضخامت پوشش.

آزمایش خراش نیاز به تعامل بین فرورونده و نمونه دارد که می‌تواند به شرایط محیطی حساس باشد. بنابراین، دما و رطوبت نسبی باید برای اطمینان از تکرارپذیری، پایش و کنترل شوند. شرایط محیطی توصیه شده عبارتند از: 22 درجه سانتیگراد به علاوه/منهای 2 درجه سانتیگراد و 50 درصد به علاوه/منهای 5 درصد رطوبت نسبی.

پس از آزمایش خراش، درصد هر حالت شکست موجود با استفاده از تصاویر گرفته شده تعیین می‌شود. حالت‌های شکست معمول، شامل بدون ترک، ترک‌های چسبنده و ترک‌های چسبنده، در پیوست استاندارد (پیوست الف) نشان داده شده‌اند. شکست چسبنده با وجود ترک در سطح مشترک بین پوشش و یکی دیگر از اجزای سیستم پوشش-زیرلایه (لایه پیوندی/زیرلایه یا لایه رویی/لایه پیوندی) نشان داده می‌شود، در حالی که ترک‌های درون پوشش نشان‌دهنده شکست چسبنده هستند. اگر هر دو نوع شکست در یک گروه نمونه وجود داشته باشد، یک حالت شکست در صورتی معتبر در نظر گرفته می‌شود که بیش از 30 درصد از شکست‌های مشاهده شده را تشکیل دهد. نمونه‌هایی از شکست‌ها در جدولی با عنوان "مثالی از ارزیابی حالت شکست" نشان داده شده است.

سازمان ما که سال‌هاست از طریق طیف گسترده‌ای از فعالیت‌های آزمایش، اندازه‌گیری، تجزیه و تحلیل و ارزیابی، از کسب‌وکارها در تمام بخش‌ها پشتیبانی می‌کند، دارای یک تیم قوی از کارکنان است که از نزدیک پیشرفت‌های جهانی در علم و فناوری را دنبال می‌کنند و دائماً در حال بهبود خود هستند. در این زمینه، ما همچنین خدمات آزمایش مطابق با استاندارد ISO 27307 Thermal Spray - ارزیابی چسبندگی و انسجام پوشش‌های سرامیکی اسپری حرارتی با آزمایش خراش عرضی - ارائه می‌دهیم.

واتساپ