热喷涂涂层密度的测定

2017-04-01 16:10:53 作者：本网整理来源：热喷涂与再制造分享至：

    对于腐蚀与绝缘等工程应用来说，热喷涂涂层固有的或多或少的气孔是有害的。涂层密度是热喷涂涂层的重要指标之一，可以反映涂层的孔隙情况。它对于选择涂层材料、喷涂工艺及涂层后处理方法有重要的指导意义。测量涂层密度通常采用称量法，但根据测量方式不同可以分为几种不同测量方法。

    1. 加工测量法

    该方法的优点是不必将涂层剥离，涂层试样形状如图1所示。

    在规定的圆柱形坯样凹面上进行喷涂，用砂轮机磨削涂层的多余部分，而后按图精加工至规则的圆柱形试样棒，由圆柱坯料的原尺寸可知涂层的体积；磨去多余涂层，并精磨整个圆柱面，准确称量磨削后圆柱重量G，即可求出涂层的质量，然后获得涂层材料的相对密度。

    （1）

    （2）

    式中ρc为喷层材料密度（g/cm3）；ρs为基体材料密度，（g/cm3）；Vc为涂层体积（凹切部分）（cm3）；Vs为基体体积（cm3）。

    图1 直接称量法测量涂层密度试样

    2. 浮力称量法

    浮力称量法是测量涂层密度的常用方法，通过测定干燥试样的质量与试样总体积之比，即为密度，以g/cm3表示。在产品或能代表产品的试件上剥离涂层作为试样，试样的尺寸可由双方议定。喷涂试样的表面不要进行加工，外观不允许有很大的凸凹不平。

    测量前首先将试样放在105~120℃空气中进行充分烘干，并达到恒定，此时的质量是可作为试件的干燥质量，以G1表示，单位为g。

    接着的下一步是将干燥、称量后的试样沉人到烧杯内的水中（室温），并把烧杯置于真空干燥器中进行减压排气，待无气泡出现后停止。取出烧杯，此时的试样作为泡水试样。

    泡水试样在水中的质量：用直径为0.5 mm以下的金属丝把泡水试样吊挂在水中，此时所称得的总质量与金属丝的质量之差，即为泡水试样在水中的质量（G2），单位为g。

    泡水试样在空气中的质量：从水中取出试样后，用湿布擦其表面，除去水滴后称量，该值即为泡水试样的质量（G3），单位为g。

    根据以上所获得的数据就可计算该涂层的密度值，其公式如下：

    （3）D体=（G1·D液）/（G3-G2）

    式中D体为体积密度（g/cm3）；D液为试验温度下水的密度，g/cm3；G1为试样在空气中干燥后的质量，g；G2为泡水试样在水中的质量，g；G3为泡水试样在空气中的质量，g。