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剪切力(附著力)試驗(yàn)檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-21 04:13:02 更新時(shí)間：2025-08-20 04:13:03

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

剪切力（附著力）試驗(yàn)檢測(cè)詳解

剪切力（附著力）試驗(yàn)是衡量材料之間或涂層與基材之間結(jié)合強(qiáng)度的重要檢測(cè)手段，廣泛應(yīng)用于涂料、膠粘劑、復(fù)合材料、電子封裝、建筑建材、汽車制造、航空航天等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。在實(shí)際應(yīng)用中，材料間的附著力直接關(guān)系到產(chǎn)品的耐久性、安全性和使用壽命。例如，汽車車身涂層若附著力不足，易發(fā)生起泡、剝落，影響外觀與防護(hù)性能；電子元器件中膠粘劑的附著力若不達(dá)標(biāo)，可能導(dǎo)致器件在振動(dòng)或溫度變化下脫焊或失效。因此，開展科學(xué)、規(guī)范的剪切力（附著力）試驗(yàn)檢測(cè)，對(duì)于保證產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化工藝參數(shù)、提升產(chǎn)品可靠性具有至關(guān)重要的意義。該檢測(cè)通過施加剪切應(yīng)力，評(píng)估涂層或粘接界面在特定條件下抵抗分離的能力，是材料性能評(píng)價(jià)體系中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。試驗(yàn)結(jié)果不僅用于產(chǎn)品研發(fā)階段的性能驗(yàn)證，也常作為質(zhì)量控制和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)。

常見檢測(cè)項(xiàng)目

剪切力（附著力）試驗(yàn)主要涵蓋以下幾類檢測(cè)項(xiàng)目：

涂層附著力測(cè)試：評(píng)估涂料、油漆、粉末涂層等在金屬、塑料或混凝土等基材上的結(jié)合強(qiáng)度。
膠粘劑粘接強(qiáng)度測(cè)試：檢測(cè)膠水、密封膠、結(jié)構(gòu)膠等在不同材料（如金屬-金屬、塑料-塑料、玻璃-金屬）之間的粘接性能。
復(fù)合材料界面結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試：用于檢測(cè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中基體與纖維之間的界面結(jié)合力。
電子封裝材料附著力測(cè)試：在半導(dǎo)體封裝中，檢測(cè)芯片與基板之間的粘接強(qiáng)度，防止熱循環(huán)下脫層。

常用檢測(cè)儀器

剪切力（附著力）試驗(yàn)依賴高精度、穩(wěn)定可靠的檢測(cè)設(shè)備，常見儀器包括：

萬能材料試驗(yàn)機(jī)（UTM）：通過加載裝置施加剪切力，可精確控制加載速度與載荷，適用于多種剪切模式（如直剪、斜剪）。
剪切力測(cè)試儀（Shear Tester）：專為涂層或膠粘劑設(shè)計(jì)的自動(dòng)化設(shè)備，配備夾具與力傳感器，可實(shí)現(xiàn)高重復(fù)性測(cè)試。
拉力機(jī)與夾具系統(tǒng)：結(jié)合特定夾具（如雙面膠粘夾具、拉伸-剪切夾具）實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)剪切加載。
數(shù)字圖像相關(guān)系統(tǒng)（DIC）：用于非接觸式應(yīng)變和位移測(cè)量，輔助分析界面破壞模式，提升測(cè)試數(shù)據(jù)的分析深度。

主要檢測(cè)方法

根據(jù)測(cè)試原理與試樣結(jié)構(gòu)，剪切力（附著力）試驗(yàn)主要采用以下幾種方法：

直剪法（Direct Shear Test）：將試樣夾持在上下夾具中，沿界面施加水平剪切力，測(cè)得最大破壞載荷。適用于膠粘劑、涂層等材料的常規(guī)測(cè)試。
拉伸-剪切法（Tensile-Shear Test）：將兩塊材料通過膠粘劑連接，沿連接界面施加拉伸力，使試樣發(fā)生剪切破壞。是國際上廣泛采用的標(biāo)準(zhǔn)方法之一。
刮擦法（Scratch Test）：通過逐漸增加刮擦力，觀察涂層起始剝落的臨界載荷，評(píng)估附著力。常用于薄膜、涂層材料的快速篩查。
劃格法（Crosshatch Test）：在涂層表面劃出網(wǎng)格，用膠帶粘貼后撕除，觀察涂層剝落程度，屬于定性評(píng)估方法，常用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。
剝離法（Peel Test）：雖然嚴(yán)格意義上屬于剝離強(qiáng)度測(cè)試，但與附著力密切相關(guān)，通過測(cè)量剝離過程中的持續(xù)力值，間接反映界面結(jié)合強(qiáng)度。

常用檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

為確保測(cè)試結(jié)果的可比性與權(quán)威性，剪切力（附著力）試驗(yàn)需遵循國際或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。常見標(biāo)準(zhǔn)包括：

ISO 4624:2016 ——《色漆和清漆——附著力的測(cè)定——?jiǎng)澑穹ā?/li>
ASTM D4541-23 ——《使用拉拔儀測(cè)定涂層附著力的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》
ASTM D1002-17 ——《金屬-金屬膠粘接件剪切強(qiáng)度測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》
GB/T 9286-1998 ——《色漆和清漆漆膜的劃格試驗(yàn)》（中國國家標(biāo)準(zhǔn)）
ISO 14635:2018 ——《塑料-金屬粘接件的剪切強(qiáng)度測(cè)試方法》
JIS Z 0237 ——《膠粘劑的剪切強(qiáng)度試驗(yàn)方法》（日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）

企業(yè)在進(jìn)行剪切力試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)材料類型、應(yīng)用場(chǎng)景及客戶要求，選擇合適的檢測(cè)方法與標(biāo)準(zhǔn)，確保檢測(cè)結(jié)果具有法律效力和行業(yè)認(rèn)可度。同時(shí)，定期對(duì)檢測(cè)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)與維護(hù)，保證測(cè)試過程的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，是保障檢測(cè)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。