[发明专利]一种仿生黏附材料的黏附力测试装置及其测试方法

权利要求书

1.一种仿生黏附材料的黏附力测试装置，其特征在于，包括基板以及设置在所述基板上的预压力加载机构、黏附力测试机构和角度调节机构，所述预压力加载机构包括设置在所述基板上的U形支架和样品台以及设置在所述U形支架上的施力传感单元，所述施力传感单元包括依次连接的进给螺栓、转接块和压力传感器，所述进给螺栓设置在所述U形支架上，所述压力传感器设置在所述样品台的上方，所述样品台用于存放待测黏附样品，所述角度调节机构包括成对设置在所述基板上的L形支架以及设置在所述L形支架上的竖向移动转接单元、上固定转接单元和下固定转接单元，所述竖向移动转接单元包括依次连接的竖向导轨、竖向锁紧滑块、转接板和第一转轴以及设置在所述第一转轴上的第一滑轮，所述上固定转接单元和所述下固定转接单元均包括第二转轴以及设置在所述第二转轴上的第二滑轮，所述黏附力测试机构包括依次连接的PVC承载片、牵拉线和电机，所述PVC承载片与所述待测黏附样品相连接，所述牵拉线依次绕过所述第一滑轮、所述上固定转接单元上的所述第二滑轮和所述下固定转接单元上的所述第二滑轮，所述牵拉线上设置有拉力传感器，所述电机设置在所述基板上；

所述上固定转接单元上的所述第二滑轮和所述下固定转接单元上的所述第二滑轮之间的所述牵拉线呈竖直状态，且与所述基板相垂直，所述拉力传感器设置在所述上固定转接单元上的所述第二滑轮和所述下固定转接单元上的所述第二滑轮之间的所述牵拉线上；

所述角度调节机构还包括横向移动单元，所述横向移动单元包括设置在所述基板上的横向导轨以及设置在所述横向导轨上的横向锁紧滑块。

2.根据权利要求1所述的仿生黏附材料的黏附力测试装置，其特征在于，所述第一滑轮设置在所述第一转轴的正中央，所述第二滑轮设置在所述第二转轴的正中央。

3.根据权利要求1所述的仿生黏附材料的黏附力测试装置，其特征在于，所述横向锁紧滑块与所述样品台相连接。

4.根据权利要求3所述的仿生黏附材料的黏附力测试装置，其特征在于，所述竖向导轨和所述横向导轨上均设置有刻度尺。

5.根据权利要求1所述的仿生黏附材料的黏附力测试装置，其特征在于，所述压力传感器与压力显示仪电连接，所述拉力传感器与拉力显示仪电连接。

6.根据权利要求1所述的仿生黏附材料的黏附力测试装置，其特征在于，所述U形支架通过螺钉固定在所述基板上，所述U形支架的竖直板面与所述基板相垂直；所述L形支架通过螺钉固定在所述基板上，所述L形支架的竖直板面与所述基板相垂直。

7.根据权利要求1所述的仿生黏附材料的黏附力测试装置，其特征在于，所述进给螺栓与所述U形支架螺纹连接，所述转接块包括相连接的上盖和空心底座，所述进给螺栓上设置有一圆台，所述圆台嵌套在所述空心底座的内部，所述压力传感器固定在所述空心底座的底部外侧。

8.根据权利要求1所述的仿生黏附材料的黏附力测试装置，其特征在于，所述待测黏附样品的非黏附面与所述PVC承载片相粘接，所述待测黏附样品的黏附面与所述样品台黏附连接。

9.基于权利要求1-8任一项所述装置的一种仿生黏附材料的黏附力测试方法，其特征在于，包括如下步骤：将待测黏附样品的非黏附面用双面胶粘贴在PVC承载片，并用酒精擦拭样品台表面进行清洁，将所述待测黏附样品的黏附面放置在所述样品台的表面上；

移动横向锁紧滑块，使得所述待测黏附样品处于压力传感器的正下方，旋转进给螺栓，给所述待测黏附样品施加预载荷，所述压力传感器将压力值传递给压力显示仪表，并显示；保持所述预载荷一定时间，使得所述待测黏附样品和所述样品台的表面充分接触，反向旋转进给螺栓撤销预载荷；

将牵拉线的一端与所述PVC承载片相连接，所述牵拉线的另一端依次绕过第一滑轮、上固定转接单元上的第二滑轮和下固定转接单元上的第二滑轮后，与电机相连接，所述上固定转接单元上的所述第二滑轮和所述下固定转接单元上的所述第二滑轮之间的所述牵拉线呈竖直状态，且与基板相垂直，拉力传感器设置在所述上固定转接单元上的所述第二滑轮和所述下固定转接单元上的所述第二滑轮之间的所述牵拉线上，通过调节电机的转速，调节所述待测黏附样品承受的拉力值大小，所述拉力传感器将拉力值传递给压力显示仪表，并显示；

当所述待测黏附样品承受拉力值稳定后，通过调节横向锁紧滑块和/或竖向锁紧滑块的位置，使得所述牵拉线的牵拉方向与所述待测黏附样品的黏附界面之间成角度α变化，测量所述待测黏附样品处于不同剥离角度下的黏附性能；其中，当角度α为0°时，进行纯切向黏附力测试，当角度α为90°时，进行纯法向黏附力测试。