脆性涂層法

主要有樹脂型和陶瓷型兩種。

脆性涂層法A. 樹脂型

由樹脂、溶劑和增塑劑組成，應用較廣。通過增減增塑劑的含量，可改變涂層的靈敏度，以適應不同溫度、濕度等試驗條件。這種涂層一般在500?700微應變時開裂，但可根據(jù)試驗的要求，采用特殊的處理技術，使開裂的應變提高到1500微應變以上，或降低到100微應變以下。這類涂料，雖已達到無臭味、不昜燃、毒性低和濕度影響小的要求，但它的靈敏度仍明顯地受到溫度的影響。因此，不僅應根據(jù)試驗時的溫度、濕度條件選擇具有不同靈敏度的涂料，而且在試驗時應使溫度、濕度盡可能保持穩(wěn)定。這種涂料涂到構件上后，須在室溫條件下養(yǎng)護24小時，或在比試驗時溫度高3~6℃的烘箱中養(yǎng)護12?16小時，達到完全干燥而結成脆性層。這類涂料只能在試驗溫度低于38℃時應用。

脆性涂層法B. 陶瓷型

主要原料是懸浮在揮發(fā)性載體中的瓷粉，它的靈敏度比較穩(wěn)定，在油、水等介質(zhì)中進行試驗時，也不降低。在高達370℃的試驗溫度下，仍可應用，因而試驗精度較高。這種涂料涂在構件上，在空氣中干燥而成為松軟的粉末，在510?595℃的高溫下始燒到完全融熔，冷卻后就凝聚成脆性層。

脆性涂層法試驗方法

構件在試驗前，表面應先拋光，除凈油污、鐵銹和漆皮，然后噴上一層鋁粉漆，以提高裂紋清晰度，待底漆干燥后，即可噴涂脆性涂料。涂層應厚薄均勻，厚度—般為0.15毫米左右。涂料經(jīng)養(yǎng)護處理結成脆性層后，即可對構件進行加載試驗。一般采用逐級加載法，每次加載后，將所有裂紋的端點勾畫出來，標上所對應的載荷或代號，直到整個涂層表面布滿裂紋，或最高應力區(qū)將進入塑性狀態(tài)時為止。若無法進行逐級加載，可在構件的幾個對稱部分上，或在幾個完全相同的構件上，涂以不同靈敏度的涂料，在完全相同的條件下進行試驗，以獲得對應于不同靈敏度的裂紋圖和等應力線。有時還可在涂層表面涂上染色劑，或利用靜電技術以增加裂紋清晰度。

進行定量分桁時，須對涂層進行標定。通常在試驗的同時，對特制的標定梁（用和構件相同的材料制成，和構件同時噴上涂料，并在相同的條件下進行處理）施加某固定的載荷，或使構件產(chǎn)生一定的撓度，測出涂層開裂的應變ε*。

構件中的主應力通常按下式計算：

式中σ_i為第i條等應力線上各點的主應力；P_i為第i條等應力線所對應的載荷；P為構件實際應受的載荷；E為構件材料的彈性模量；ε*為涂層開裂的應變。

脆性涂層法適用范圍

脆性涂層法可直接用于測試各種材料制成的工程構件，既可以在實驗室內(nèi)，也可在現(xiàn)場進行試驗。對于確定最大應力區(qū)和主應力方向，此法顯得特別方便和有效。在嚴格控制溫度、濕度的實驗室條件下，對零件在靜態(tài)載荷、動態(tài)載荷或沖擊載荷作用下的應力分布進行定量測定，也能達到工程設計所要求的精度。此外，還可用此法測量殘余應力。

脆性涂層法局限性

試驗時溫度、濕度的變化以及加載時間和歷程等因索，對樹脂型脆性涂層的靈敏度有明顯的影響，因而測量精度也必然受到影響。陶瓷型脆性涂層雖有較高的測量精度，但因焙燒溫度太高，應用范圍受到一定的限制。另—方面，計算應力的常用公式只在單向應力狀態(tài)時才是準確的，在雙向應力場中會有一定的誤差。因此，脆性涂層法主要用于定性分析，并作為電阻應變計測量技術的輔助方法，即用它測出最大應力區(qū)和主應力方向，以便確定測量的重點區(qū)域和粘貼應變計的方向，從而節(jié)約大量應變計和測置時間。如果把此法廣泛用于定量分析，必須研制靈敏度更加穩(wěn)定的脆性涂料和探討涂層在雙向力作用下的開裂理論和計算公式。

用一種特殊的涂料涂在工程構件或模型表面結成脆性層，當此構件由于加載而產(chǎn)生的應變在某點達到一定的臨界值時，該點的涂層就出現(xiàn)一條和 應力方向垂直的裂紋。把同一載荷下所有裂紋的端點連接起來，連接線上各點具有相等的應力值，稱為等應力線。通過逐級加載，可得到幾乎遍布整個涂層表面的裂紋圖，和對應于不同載荷的等應力線。

脆性漆法（brittle lacquer method）是一種模擬斷裂系統(tǒng)和應力狀態(tài)的實驗方法；

脆性漆法（brittle lacquer method）是一種模擬斷裂系統(tǒng)和應力狀態(tài)的實驗方法。由于物體表面脆性涂層受力，裂紋首先出現(xiàn)于高應力部位，而后向低應力部位擴展，可直接模擬斷裂系統(tǒng)的形成過程，并根據(jù)裂紋的分布判斷主應力的方向和相對大小。此方法不僅直觀、易于拍照研究，而且設備簡單、經(jīng)濟、易行。主要缺點是影響因素多、精度不高，但一般可滿足構造模擬需要。 2100433B

脆性是指材料在外力作用下(如拉伸、沖擊等)僅產(chǎn)生很小的變形即斷裂破壞的性質(zhì)，與塑性相反，直到斷裂前只出現(xiàn)很小的彈性變形而不出現(xiàn)塑性變形。脆性材料抗動荷載或沖擊能力很差。金屬材料的脆性主要取決于其成分和組織結構 。