本發(fā)明屬于粘接劑測試，具體涉及一種損傷可觀測的粘接劑拉伸剪切耦合承載強度測量方法及組件。

背景技術(shù)：

1、粘接技術(shù)相較于鉚接和焊接等傳統(tǒng)的構(gòu)件連接方法，具有應(yīng)力集中小、操作方便、適用范圍廣等優(yōu)勢，粘接劑用于實現(xiàn)兩種或多種材料表面粘接固定，已廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)和科技領(lǐng)域。隨著材料科學(xué)和精密制造技術(shù)的發(fā)展，粘接劑的應(yīng)用已從傳統(tǒng)的工業(yè)制造擴展到高科技產(chǎn)品中，如柔性顯示屏、生物傳感器和醫(yī)療設(shè)備等。

2、在實際應(yīng)用中，粘接劑不僅需要承受單一方向的拉伸或壓縮載荷，還常常同時受到剪切、扭轉(zhuǎn)和多軸拉伸的影響。這些復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)可能導(dǎo)致粘接界面的不同失效模式，包括界面脫粘、本體破壞或混合失效等。例如，折疊屏手機在長期的實際使用過程中，屏幕折痕處容易出現(xiàn)光學(xué)膠損傷的問題，影響顯示效果和正常功能。研究粘接劑在復(fù)雜環(huán)境和載荷下的性能變化有助于解決上述應(yīng)用問題。但傳統(tǒng)的測試方法，如單軸拉伸或純剪切測試，不能全面反映粘接劑在這些復(fù)雜服役條件下的粘接性能，并且這些測試方法往往只關(guān)注粘接界面被破壞時的性能，不能對粘接界面損傷過程進行原位識別和分析，上述因素導(dǎo)致粘接劑的選擇和應(yīng)用存在風(fēng)險。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種損傷可觀測的粘接劑拉伸剪切耦合承載強度測量方法及組件，能夠復(fù)現(xiàn)粘接界面承載的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，并且實現(xiàn)粘接界面損傷的實時測量和觀測，解決了現(xiàn)有技術(shù)在多軸力環(huán)境下測試粘接劑性能的不足，特別是在柔性設(shè)備如柔性屏、電子皮膚等高科技應(yīng)用中的需求。

2、本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。

3、本發(fā)明提供了一種損傷可觀測的粘接劑拉伸剪切耦合承載強度測量組件，包括：

4、兩個夾具，每個所述夾具均具有觀察面和連接面，兩個所述連接面上均開設(shè)有窗口，兩個所述窗口處均可拆卸連接有透明的基底組件，兩個所述基底組件之間用于涂覆待測試的粘接劑以形成粘接界面，所述粘接界面與夾具軸線的夾角為0°～90°；所述觀察面和所述窗口之間開設(shè)有第一通道，兩個所述第一通道構(gòu)成觀察通道，所述粘接界面位于所述觀察通道中間，通過所述觀察通道觀察記錄測量過程中粘接界面的變化。

5、所述夾具遠(yuǎn)離連接面的一端具有被夾持端，測量過程中，外力輸出設(shè)備通過夾持兩個所述被夾持端，以在粘接界面施加所需的作用力。

6、優(yōu)選的，所述觀察通道的軸線垂直于所述粘接界面。

7、優(yōu)選的，所述窗口的一側(cè)敞開，所述夾具在窗口敞開處開設(shè)有傾斜槽，所述傾斜槽與窗口敞開的一側(cè)以及第一通道均貫通，所述傾斜槽的長度大于所述窗口敞開的一側(cè)長度；所述基底組件包括透明的第一基底和透明的第二基底，第二基底長度與傾斜槽長度匹配，第二基底的一側(cè)固接有所述第一基底，第一基底的另一側(cè)用于涂覆待測試的粘接劑，所述第二基底由傾斜槽進入第一通道內(nèi)，并使所述第一基底位于所述窗口處。

8、優(yōu)選的，形成粘接界面時，兩個傾斜槽分別位于觀察通道的軸線的兩側(cè)。

9、優(yōu)選的，所述傾斜槽的傾斜角度與所述連接面的傾斜角度相同。

10、優(yōu)選的，所述窗口的尺寸與所述第一基底的尺寸匹配。

11、優(yōu)選的，第一基底的厚度與所述窗口側(cè)壁的厚度相等。

12、優(yōu)選的，第一基底位于第二基底的中間位置。

13、優(yōu)選的，窗口兩側(cè)的側(cè)壁寬度分別為第二基底和第一基底的寬度差的一半。

14、本發(fā)明還提供了一種粘接劑拉伸剪切耦合承載強度測量方法，利用上述組件進行測量，包括以下步驟：

15、將基底組件用待測試的粘接劑固接并構(gòu)成粘接界面，并獲得測試試樣，將測試試樣中的兩個基底組件分別安裝在兩個夾具的窗口處，使粘接界面與窗口吻合。

16、通過拉伸試驗機分別夾持兩個被夾持端，對測量組件施加單軸拉力作用力，在觀察通道方向架設(shè)高分辨率和高幀率錄像設(shè)備，跟隨拉伸試驗機啟動，錄制粘接界面受載狀態(tài)，從拉伸試驗機中獲得試樣的力-位移曲線，并獲得試樣同步觀測錄像。這樣可以將力-位移曲線上的每個狀態(tài)變化均記錄下來，通過形貌分析和數(shù)據(jù)來分析粘接界面的變化過程。

17、本發(fā)明還提供了一種損傷可觀測的粘接劑拉伸剪切耦合承載強度測量夾具，為上述測量組件中的夾具，所述夾具為2個，每個所述夾具均具有觀察面和連接面，兩個所述連接面上均開設(shè)有窗口，所述連接面與夾具的軸線的夾角為0°～90°；所述觀察面和所述窗口之間開設(shè)有第一通道，兩個連接面貼合時，兩個所述第一通道構(gòu)成觀察通道。

18、所述窗口的一側(cè)敞開，所述夾具在窗口敞開處開設(shè)有傾斜槽，所述傾斜槽與窗口敞開的一側(cè)以及第一通道均貫通，所述傾斜槽的長度大于所述窗口敞開的一側(cè)長度；兩個連接面貼合時，兩個傾斜槽分別位于觀察通道的軸線的兩側(cè)。

19、所述夾具遠(yuǎn)離連接面的一端具有被夾持端。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

21、本發(fā)明提供了一種損傷可觀測的粘接劑拉伸剪切耦合承載強度測量組件，包括兩個夾具，每個夾具均具有觀察面和連接面，兩個連接面上均開設(shè)有窗口，兩個窗口處均可拆卸連接有透明的基底組件，兩個基底組件之間通過待測試的粘接劑固接并構(gòu)成粘接界面，粘接界面與夾具軸線的夾角為0°～90°；觀察面和窗口之間開設(shè)有第一通道，兩個第一通道構(gòu)成觀察通道，粘接界面位于所述觀察通道中間，觀察通道的兩端均與外界連通，有光線照射，因此可以通過觀察通道觀察記錄測量過程中粘接界面的變化；夾具遠(yuǎn)離連接面的一端具有被夾持端，外力通過夾持兩個被夾持端，以在粘接界面施加所需的作用力，例如向外拉伸兩個被夾持端，通過調(diào)整粘接界面與軸線的角度，可以調(diào)整粘接界面所受的拉伸剪切作用力情況，在此過程中，由于基底組件為透明的，因此可以通過觀察通道觀察記錄測量過程中粘接界面的變化，以對粘接界面被破壞的過程進行識別和分析，為粘接劑的選擇和應(yīng)用提供理論支持。

技術(shù)特征：

1.一種損傷可觀測的粘接劑拉伸剪切耦合承載強度測量組件，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的損傷可觀測的粘接劑拉伸剪切耦合承載強度測量組件，其特征在于，所述觀察通道(14)的軸線垂直于所述粘接界面(a)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的損傷可觀測的粘接劑拉伸剪切耦合承載強度測量組件，其特征在于，所述窗口(121)的一側(cè)敞開，所述夾具(1)在窗口(121)敞開處開設(shè)有傾斜槽(16)，所述傾斜槽(16)與窗口(121)敞開的一側(cè)以及第一通道(13)均貫通，所述傾斜槽(16)的長度大于所述窗口(121)敞開的一側(cè)長度；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的損傷可觀測的粘接劑拉伸剪切耦合承載強度測量組件，其特征在于，形成粘接界面(a)時，兩個傾斜槽(16)分別位于觀察通道(14)的軸線的兩側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的損傷可觀測的粘接劑拉伸剪切耦合承載強度測量組件，其特征在于，所述傾斜槽(16)的傾斜角度與所述連接面(12)的傾斜角度相同。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的損傷可觀測的粘接劑拉伸剪切耦合承載強度測量組件，其特征在于，所述窗口(121)的尺寸與所述第一基底(2)的尺寸匹配，第一基底(2)的厚度與所述窗口(121)側(cè)壁的厚度相等。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的損傷可觀測的粘接劑拉伸剪切耦合承載強度測量組件，其特征在于，第一基底(2)位于第二基底(3)的中間位置。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的損傷可觀測的粘接劑拉伸剪切耦合承載強度測量組件，其特征在于，窗口(121)兩側(cè)的側(cè)壁寬度分別為第二基底(3)和第一基底(2)的寬度差的一半。

9.一種損傷可觀測的粘接劑拉伸剪切耦合承載強度測量方法，其特征在于，利用權(quán)利要求1所述的測量組件進行測量，包括以下步驟：

10.一種損傷可觀測的粘接劑拉伸剪切耦合承載強度測量夾具，其特征在于，為權(quán)利要求3所述測量組件中的夾具(1)，所述夾具(1)為2個，每個所述夾具(1)均具有觀察面(11)和連接面(12)，兩個所述連接面(12)上均開設(shè)有窗口(121)，所述連接面(12)與夾具(1)的軸線的夾角為0°～90°；所述觀察面(11)和所述窗口(121)之間開設(shè)有第一通道(13)，兩個連接面(12)貼合時，兩個所述第一通道(13)構(gòu)成觀察通道(14)；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于粘接劑測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種損傷可觀測的粘接劑拉伸剪切耦合承載強度測量方法及組件，包括兩個夾具，夾具具有觀察面和連接面，兩個連接面上均開設(shè)有窗口，兩個窗口處均可拆卸連接有透明的基底組件，兩個基底組件之間用于涂覆待測試的粘接劑以形成粘接界面，粘接界面與夾具軸線的夾角為0°～90°；觀察面和窗口之間開設(shè)有第一通道，兩個第一通道構(gòu)成觀察通道，通過觀察通道觀察記錄測量過程中粘接界面的變化。夾具遠(yuǎn)離連接面的一端具有被夾持端，外力輸出設(shè)備通過夾持兩個被夾持端，以在粘接界面施加所需的作用力。本發(fā)明能夠更準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)粘接界面承載的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，并且實現(xiàn)粘接界面損傷的實時測量和觀測。

技術(shù)研發(fā)人員：劉建星,潘浩,馮逸超,盧同慶,于宗強,黃思馨
受保護的技術(shù)使用者：西安交通大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15