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涂层附着力测试三剑客: 画圈、百格、拉开法,测的是“牢不牢”更是“怎么测”

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点击次数:190 更新时间:2025年10月16日13:46:26 打印此页 关闭

涂层附着力,是涂料、胶黏剂、镀层等材料的“生命线”——它决定了涂层能否紧紧“扒住”基材,在摩擦、腐蚀、冷热交替中不脱落、不起皮。为了精准评估这一性能,行业内发展出了三大主流测试方法:画圈法百格法拉开法。它们对应不同标准,使用专属仪器,各有优劣。今天我们就来拆解这三种“测附着力”的神器,搞清楚“什么时候用什么仪器”“结果怎么看”。


一、画圈法:老标准里的“手工艺术”,用线条断裂判生死 

画圈法是我国传统的附着力测试方法,历史可追溯至20世纪70年代,至今仍在部分行业(如建筑涂料、木器漆)中沿用。其核心逻辑是:通过仪器在涂层表面划出螺旋形线条,观察线条断裂的位置,判断涂层与基材、涂层内部的结合强度。


1.标准与仪器:一把“带针的转盘”定等级 

  • 核心标准:GB/T 1720-1979《漆膜附着力测定法》(现行有效,部分行业仍参考此标准)。该标准规定,用画圈试验仪在涂层表面划出直径0.5mm的螺旋线,线条需穿透至基材。

  • 仪器原理:画圈仪主要由底座、旋转手柄、划针组成。测试时,划针随转盘匀速旋转(转速约10转/分钟),同时在垂直方向匀速向下移动,最终在涂层表面留下深浅一致的螺旋轨迹。

  • 结果判定:观察螺旋线的断裂情况——若线条完整无断,附着力为1级(最优);若线条在涂层间断裂,为2级;若断裂在涂层与基材界面,为3级;完全脱落则为4级(最差)。

2.优缺点:简单但“看眼力”,适合粗筛 

优点

  • 操作极简:无需复杂培训,5分钟内完成单次测试;

  • 成本低廉:画圈仪价格仅百元左右,适合小厂或现场快速检测;

  • 直观易懂:通过肉眼观察线条断裂位置,无需专业数据分析。

 缺点

  • 主观性强:断裂等级全凭检测员经验判断,不同人可能得出不同结果;

  • 定性模糊:只能分4个等级,无法量化附着力具体数值(如“多牢”);

  • 破坏性大:测试后涂层被划穿,样品基本报废。

3.适用场景:接地气的“初筛工具” 

画圈法适合对精度要求不高、需要快速判断的场景,例如:

· 建筑工地现场检测墙面乳胶漆附着力;

· 小型家具厂检查木器漆是否“掉皮”;

· 实验室研发初期,快速对比不同配方的初步附着效果。


二、百格法:网格切割看“脱落面积”,定性中的“精细派” 

百格法是画圈法的“升级款”,通过切割规则网格,量化涂层脱落程度,是目前应用最广泛的定性测试方法。其核心是:用多刃刀具在涂层表面划出密集网格,撕开后观察脱落面积占比,判断附着力等级。


1.标准与仪器:多刃刀+放大镜,细节决定等级

 核心标准

  •  国际:ISO 2409《色漆和清漆 划格试验》;

  •  中国:GB/T 9286-1998《色漆和清漆 划格试验》(等效采用ISO 2409);

  •  美国:ASTM D3359《用划格法测定色漆和清漆附着力》。

仪器原理:使用百格划格器(如Elcometer 107、思创倍科BK 218),在涂层表面划出6×6或11×11的小格(间距通常0.5mm或1mm),深度需穿透至基材。测试后用软毛刷或胶带粘撕网格,观察脱落情况。

 结果判定:按脱落面积占比分为0-5级(0级无脱落,5级脱落>65%)。例如,汽车行业常要求4B级以上(脱落≤35%)。

2.优缺点:“快而准”的平衡者

优点

  •  快速高效:单次测试仅需3-5分钟,适合批量样品抽检;

  •  成本适中:划格器价格几百元,配套放大镜即可观察,设备门槛低;

  •  国际通用:与ISO、ASTM标准兼容,便于出口产品检测。

缺点

  •  依赖经验:胶带粘撕力度、观察角度会影响结果,需严格按标准操作;

  •  厚涂层受限:对>200μm的厚涂层(如防腐漆),网格易变形,准确性下降;

  •  无法量化:只能判断“是否达标”,无法给出具体附着力数值。

3.适用场景:工业质检的“万能筛子”

百格法是制造业的“标配”,常见于:

  • 汽车零部件(如保险杠、轮毂)涂层的出厂检测;

  • 家电外壳(如冰箱、空调)粉末涂层的抽检;

附着力2.png


三、拉开法:拉力机下的“数字说话”,定量测试的“硬核派” 

若需精准知道涂层“多结实”(如附着力≥5MPa才算合格),则必须用拉开法。它通过拉力试验机直接测量涂层被拉脱时的最大力值,计算附着力强度(单位:MPa),是目前最权威的定量测试方法。


1.标准与仪器:拉力机+试柱,数据说话不含糊 

核心标准

  • 国际:ISO 4624:2016《色漆和清漆 拉开法附着力试验》;

  • 中国:GB/T 5210-2006《色漆和清漆 拉开法附着力试验》(等效ISO 4624);

  • 美国:ASTM D4514-14《用拉脱法测定涂层拉脱强度的标准试验方法》。

 仪器原理

  • 制样:用砂纸打磨涂层表面(增加粗糙度),清洁后涂抹高强度胶黏剂(如环氧胶);

  • 粘接:将圆柱形试柱(直径14mm或20mm)按压在胶层上,静置固化(通常24小时);

  • 拉脱:用拉开法试验机(如DeFelsko PosiTest AT、思创倍科BK219A/M)以恒定速率(1MPa/s)轴向拉脱试柱,记录最大拉脱力值;

  • 计算:附着力=拉脱力值÷试柱截面积(如14mm试柱面积为154mm²,拉脱力1000N则附着力≈6.5MPa)。

2.优缺点:“精准”背后的代价

 优点

  • 定量精准:直接输出MPa级数值,可横向对比不同涂层性能;

  • 适用广泛:支持金属、混凝土、塑料等多种基材,厚涂层(>500μm)也能测;

  • 分析性强:配合力-位移曲线,可判断是涂层内部断裂(内聚破坏)还是与基材分离(界面破坏),辅助排查问题。

缺点

  • 操作复杂:从打磨、粘胶到固化,单次测试需6-24小时;

  • 成本高昂:试验机价格数千元至数万元,胶黏剂、试柱等耗材需额外投入;

  • 破坏性测试:测试后样品无法重复使用,适合抽样检测。

3.适用场景:高要求的“终极验证”

拉开法是关键领域的“必选项”,例如:

  • 航空航天:飞机蒙皮涂层需≥10MPa,确保高速飞行中不脱落;

  • 重防腐工程:跨海大桥钢箱梁涂层需≥5MPa,保证20年长效防护;

  • 新材料研发:如石墨烯涂层、超耐候涂料,需通过定量数据验证性能突破。附着力3.png

四、如何选?三种方法的“分工表”

附着力3.png


附着力测试,测的是“牢”,更是“标准”的智慧

从画圈法的“看线条”到百格法的“数格子”,再到拉开法的“测拉力”,三种方法本质上是人类对“附着力”认知的进阶——从定性感知到定量分析。实际应用中,三者并非对立,而是互补:用画圈法做现场初筛,用百格法做批量质检,用拉开法做关键验证。

理解它们的特性,才能选对工具,让涂层真正“牢不可破”!

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