发布时间:2025-08-06 12:26:53
最近更新:2025-08-06 12:26:53
发布来源:微析技术研究院
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附着力是涂层与基材之间结合强度的直观体现,直接影响产品的耐用性、装饰性及防护性能。百格测试(又称划格法)因操作简便、结果可量化,成为三方检测机构评价涂层附着力的核心方法之一。三方检测作为独立于供需双方的第三方,其结果等级的划分需严格遵循国际或国内标准,既要保证准确性,也要确保不同实验室间的结果一致性。本文将从标准依据、具体等级描述、评级要点及实操影响等方面,详细解析百格测试结果等级的划分逻辑。
百格测试等级划分的核心标准体系
目前国际上用于百格测试等级划分的标准主要有两个:ISO 2409《色漆和清漆 划格试验》和ASTM D3359《有机涂层附着力的标准试验方法》。这两个标准是三方检测机构最常用的依据,其差异主要体现在适用场景、划格方式及等级定义上。
ISO 2409由国际标准化组织(ISO)制定,适用于几乎所有类型的色漆、清漆及相关涂层体系,是欧洲、亚洲等地区最常用的标准。该标准根据涂层厚度规定了划格间距:涂层厚度≤60μm时用1mm间距,60-120μm时用2mm,>120μm时用3mm,确保划格能穿透涂层至基材。
ASTM D3359由美国材料与试验协会(ASTM)制定,更侧重有机涂层(如塑料、金属表面的喷漆),分为Method A(划格法)和Method B(划X法)。其中Method A与ISO 2409类似,但Method B采用“X”形划格,更适合曲面或小面积试样,等级划分也略有不同。
三方检测机构在接受委托时,会首先确认客户要求的标准——比如出口欧洲的家具需符合ISO 2409,出口北美的电子设备则可能要求ASTM D3359,避免因标准差异导致结果误解。
ISO 2409标准的等级划分细节
ISO 2409将附着力等级分为0到5级,0级为最佳,5级为最差,每个等级的定义围绕“涂层脱落面积”和“网格线完整性”展开:
0级:划格区域内的涂层完全没有脱落,网格线的交叉处及边缘都保持完整。即使使用10倍放大镜观察,也看不到任何涂层与基材分离的迹象——这是高端涂层(如汽车原厂漆)追求的理想结果。
1级:网格交叉处有极少量涂层脱落,脱落面积不超过划格区域的5%。此时线边可能有轻微的“毛边”,但不会出现连续的脱落带,常见于性能较好的工业涂层。
2级:脱落面积在5%到15%之间,主要集中在网格交叉处或线边。此时涂层与基材的结合力已有明显下降,但仍能满足一般民用产品(如玩具、家电外壳)的要求。
3级:脱落面积扩大至15%到35%,部分网格单元内的涂层完全脱落,露出基材。这种情况常见于涂层预处理不充分(如基材未除油)或固化不完全的产品,需改进工艺。
4级:脱落面积达到35%到65%,大部分网格线边出现连续脱落,甚至多个网格单元的涂层完全剥离。此时涂层已无法有效保护基材,属于不合格等级。
5级:脱落面积超过65%,几乎整个划格区域的涂层都与基材分离,甚至轻轻触碰就会脱落——这是最严重的失效情况,通常由涂层配方错误或基材兼容性差导致。
ASTM D3359标准的等级差异
ASTM D3359的Method A(划格法)等级与ISO 2409类似,但将等级简化为0到4级,定义更侧重“涂层脱落的程度”:
0级:无涂层脱落,划格线清晰完整;1级:交叉处或线边有轻微脱落,面积<10%;2级:脱落面积10%-35%;3级:35%-65%;4级:>65%。
而Method B(划X法)则采用“X”形划格(两条线交叉成60°角),然后用胶带剥离,等级分为0到4级:0级是无脱落,1级是交叉处有极少量脱落,2级是脱落延伸至线边但未超过X的臂长,3级是脱落超过臂长但未覆盖整个X区域,4级是整个X区域的涂层脱落。
需要注意的是,ASTM D3359要求使用特定的胶带(如3M 600或等效产品),且剥离时需快速垂直拉起(1秒内完成),这些细节会直接影响等级结果——比如用粘性过强的胶带可能导致误判为更低等级。
评级时的关键观察要点
三方检测机构在评级时,不会仅看“脱落面积”,还会关注三个核心要点:
首先是“脱落的位置”:如果脱落仅集中在网格交叉处(因划格时的应力集中),而线边完整,等级会比“线边连续脱落”高——比如同样是5%的脱落面积,交叉处脱落属于1级,线边脱落可能降到2级。
其次是“基材的暴露情况”:如果脱落仅露出下层涂层(如底漆),而非基材,等级会适当调高——比如在多层涂层体系中,面漆脱落但底漆保留,说明面漆与底漆的结合力差,但底漆与基材的结合力仍良好。
最后是“脱落的形态”:如果是“片状脱落”(涂层成块剥离),说明结合力极差;如果是“粉状脱落”(涂层成粉末状掉落),可能是涂层固化过度导致脆性增加,两者的等级虽然可能相同,但失效原因完全不同。
为了准确计算脱落面积,三方检测人员会用透明网格纸覆盖划格区域,将划格分成100个小单元(如1mm间距的划格就是10×10的网格),数出脱落的单元数,再计算比例——这种方法比肉眼估计更准确,也更具可追溯性。
常见的等级划分误区
在实际检测中,容易出现以下误区,导致等级误判:
误区一:混淆标准的等级定义。比如将ISO 2409的“5级”等同于ASTM D3359的“4级”,但实际上两者的脱落面积阈值不同(ISO 5级是>65%,ASTM 4级也是>65%,但划格方式不同),需要明确标注标准。
误区二:忽略涂层厚度的影响。比如对厚度80μm的涂层使用1mm间距的划格刀(应使用2mm),导致划格未穿透涂层,结果误判为0级——ISO 2409明确要求根据涂层厚度选择间距,否则测试无效。
误区三:将“划痕”当“脱落”。划格时的刀具划痕会在涂层表面留下痕迹,但只要涂层没有与基材分离,就不算脱落——三方检测人员会用胶带剥离后再观察,避免将划痕计入脱落面积。
误区四:忽略环境因素。比如在高湿度环境下测试,涂层可能因吸潮变软,导致脱落面积增大,等级降低——标准要求测试环境应控制在23℃±2℃、相对湿度50%±5%,确保结果的重复性。
三方检测中的实操控制要点
为了保证等级划分的准确性,三方检测机构会严格控制以下实操环节:
工具选择:划格刀必须符合标准要求(如ISO 2409的刀具齿距误差≤0.01mm),胶带必须是标准指定的型号(如ASTM D3359的3M 600),避免因工具差异导致结果波动。
划格力度:划格时需用均匀的力,确保穿透涂层至基材,但不能损伤基材(如金属基材不能出现划痕)——经验丰富的检测人员会通过“手感”判断:刀具划过涂层时应有“卡顿”感,说明已触达基材。
胶带粘贴:胶带需平整粘贴在划格区域,用手指按压3次(每次持续1秒),确保胶带与涂层充分接触——避免气泡或褶皱导致剥离时受力不均。
剥离方法:剥离胶带时需快速垂直拉起(角度90°±5°),1秒内完成——缓慢剥离会导致更多涂层被粘下,误判为更低等级。
这些细节看似琐碎,但直接影响结果的准确性——比如剥离速度慢0.5秒,脱落面积可能增加10%,等级从2级降到3级。
等级结果的报告要求
三方检测报告中的等级结果,必须包含以下信息,才能具备有效性和可比性:
1. 依据的标准:如“依据ISO 2409:2020”或“依据ASTM D3359-21 Method B”;
2. 划格参数:包括划格间距(如1mm)、划格数量(如10×10网格);
3. 涂层信息:涂层厚度(如55μm)、涂层类型(如聚酯粉末涂层);
4. 测试条件:环境温度(23℃)、相对湿度(50%);
5. 等级结果:如“附着力等级为2级(ISO 2409)”。
缺少任何一项信息,结果都可能被客户质疑——比如只写“等级2级”,客户无法知道是依据哪个标准,也无法复现测试过程。
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