一种材料表面冰黏附强度法向力测试方法和装置

摘要

本发明涉及一种材料表面冰黏附强度法向力的测试方法和装置。测试方法：首先，把沾取定量水的黏附探头垂直按压于已制冷的待测试样表面，待其接触面结冰黏结；其次，垂直拉黏附探头并测量剥离过程中的最大力，通过与黏附探头接触面积的换算得出表征待测试样法向冰黏附强度的定量参数。所述装置由机架兼试样固定台、制冷温控单元、黏附探头、探头推拉机构、测力传感器、黏附探头浸水水皿等部件组成。本发明中把水结冰过程作为一种黏附剂黏附黏结过程，通过定量控制温度、结冰水量、黏附探头接触端面积和施加载荷，可避免以往的试验误差和环境干扰。本发明原理结构简单，操作方便，可重复性高，真实地表征材料(或涂层)表面和冰的法向黏附强度。

主权项

一种材料表面冰黏附强度法向力测试方法，其特征在于，通过拉拖剥离由水结冰黏结在试样表面的黏附探头时的最大法向力，以此来表征待测试样表面冰黏附法向强度，具体步骤如下：第一步：制备待测试样(3)，保证其表面的平整度；第二步：待测试样安装于机架兼试样固定台(1)上，并保证待测试样(3)与装在机架兼试样固定台(1)上的制冷单元(2)接触良好，开启制冷控制单元(8)，对待测试样(3)及机架兼试样固定台(1)进行制冷，制冷温度根据测试要求而设定，待测试样(3)表面温度达到设定温度后保持稳定状态；第三步：待测试样(3)表面温度达到测试温度时，用黏附探头(4)浸泡于水皿(9)中，保证黏附探头(4)表面吸附的水分定量；将黏附探头(4)快速安装于装有力传感器(5)的推拉杆(6)上，通过调整推拉杆(6)使黏附探头(4)与待测试样(3)表面良好接触；第四步：保持黏附探头(4)对待测试样(3)表面的压力恒定，直至黏附探头(4)和待测试样(3)表面水冻结黏结；根据界面结冰状态保持一定时间，使其冻黏界面(10)稳定；第五步：拉动推拉杆(6)，使黏附探头(4)与待测试样(3)表面发生剥离；通过测力传感器(5)测量剥离过程最大拉力；并通过界面黏附面积的换算，得出待测试样(3)的法向冰黏附强度；所述待测试样(3)表面法向冰黏附强度的测量温度可调，调整范围在‑35～0℃；黏附探头(4)表面吸附的水量可控。