划格法附着力实验步骤

技术概述

划格法附着力实验是一种用于评估涂层与基材之间结合强度的标准测试方法，广泛应用于涂料、电镀、阳极氧化等表面处理行业的质量控制环节。该方法通过在涂层表面切割出规定间距的网格图案，然后根据涂层从基材上脱落的情况来评定附着力等级，具有操作简便、结果直观、可量化的特点。

划格法附着力实验的基本原理是利用切割工具在涂层表面划出穿透至基材的方格网格，通过观察网格内涂层的剥离程度来判断涂层与基材的结合性能。该测试方法能够有效模拟涂层在实际使用过程中可能受到的机械损伤，从而预测涂层的耐久性和可靠性。划格法测试结果以0至5级表示，其中0级代表附着力最佳，涂层无任何脱落；5级代表附着力最差，涂层脱落面积超过65%。

划格法附着力实验已成为国际通用的标准测试方法，主要参考标准包括ISO 2409、ASTM D3359、GB/T 9286等。这些标准对切割工具的规格、切割间距、切割次数、胶带粘贴与撕离方式等均有详细规定，确保测试结果的可比性和重复性。在实际操作中，需要根据涂层的厚度和硬度选择合适的切割间距，通常软质基材上的涂层采用2mm间距，硬质基材上的涂层采用1mm间距。

划格法附着力实验的重要性体现在多个方面。首先，它是涂料产品质量控制的关键指标，能够有效筛选出附着力不合格的产品。其次，该测试方法可以帮助研发人员优化涂层配方和施工工艺，提高涂层的综合性能。此外，划格法附着力实验也是许多行业认证和验收的必检项目，如汽车涂装、家电涂装、建筑装饰等领域均有明确的附着力要求。

检测样品

划格法附着力实验适用于多种类型的涂层样品，涵盖了工业生产和日常生活中常见的表面处理工艺。检测样品的多样性决定了该测试方法的广泛适用性，以下是主要的检测样品类型：

• 油漆涂层样品：包括溶剂型油漆、水性油漆、粉末涂料等各种类型的有机涂层，适用于金属、木材、塑料等多种基材表面
• 电镀层样品：如镀锌层、镀镍层、镀铬层、镀铜层等金属镀层，用于评估镀层与基体金属的结合强度
• 阳极氧化膜样品：铝及其合金表面的阳极氧化膜，是航空航天、建筑装潢等领域的重要检测对象
• 喷涂涂层样品：包括热喷涂涂层、冷喷涂涂层、超音速喷涂涂层等，常用于耐磨、耐腐蚀等功能性涂层
• 塑料涂层样品：塑料表面的喷漆、喷塑涂层，如汽车内饰件、家电外壳等
• 木器涂层样品：家具、地板、门窗等木制品表面的清漆、色漆涂层
• 复合材料涂层样品：碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料表面的保护性或装饰性涂层
• 建筑涂层样品：建筑外墙涂料、内墙涂料、地坪涂料等建筑装饰涂层

在进行划格法附着力实验前，检测样品需要满足一定的要求。样品表面应平整、清洁、干燥，无油污、灰尘、水分等污染物。样品尺寸应足够大，通常要求至少能容纳三个独立的测试区域，每个测试区域的面积不小于5cm×5cm。对于厚度较大的涂层，可能需要进行多个深度的切割以确保切透涂层到达基材。样品在测试前应在标准环境条件下（温度23±2℃，相对湿度50±5%）放置至少24小时，使其达到稳定状态。

检测项目

划格法附着力实验涉及多个检测项目，这些项目共同构成了完整的附着力评价体系。了解这些检测项目有助于全面把握测试内容，确保测试结果的准确性和可靠性。

• 涂层附着力等级评定：这是核心检测项目，通过划格后的涂层脱落情况，按照标准规定的分级方法评定附着力等级，从0级到5级共六个等级
• 涂层切割完整性检测：检查切割线是否完全穿透涂层到达基材，切割线是否平直、平行，切割深度是否符合要求
• 涂层剥离面积计算：对于部分脱落的网格，需要计算脱落面积占总测试面积的比例，作为等级评定的依据
• 胶带粘附性能测试：评估专用胶带对涂层的粘附效果，确保胶带能够有效粘附可能脱落的涂层碎片
• 涂层厚度测量：在划格实验前后测量涂层厚度，验证涂层厚度是否在标准规定的范围内，厚度影响切割间距的选择
• 基材表面状态检查：观察基材表面是否存在影响附着力的缺陷，如锈蚀、氧化、油污等
• 涂层表面缺陷检测：检查涂层表面是否存在气泡、裂纹、起皮等缺陷，这些缺陷可能影响附着力测试结果

每个检测项目都有相应的判定标准和要求。例如，附着力等级评定需要根据脱落网格的数量和脱落面积来确定；切割完整性要求切割线必须穿透涂层，否则测试结果无效；胶带粘附性能要求胶带的粘附力在规定范围内，以确保测试的一致性。通过综合分析这些检测项目的数据，可以对涂层的附着力性能做出全面、客观的评价。

检测方法

划格法附着力实验的检测方法包括详细的操作步骤和技术要求，严格按照标准规定的程序执行是获得准确可靠测试结果的前提。以下是完整的划格法附着力实验步骤：

第一步：准备工作。首先确认检测环境条件符合标准要求，温度应控制在23±2℃，相对湿度应控制在50±5%。准备好所需的检测设备和材料，包括划格器或切割刀具、专用胶带、放大镜或显微镜、照明设备、清洁用品等。检查样品状态，确认样品表面平整、清洁、干燥，无明显的表面缺陷。

第二步：选择切割间距。根据涂层厚度和基材类型选择合适的切割间距。按照GB/T 9286标准规定，60μm以下的涂层选用1mm间距，61-120μm的涂层选用2mm间距，121-250μm的涂层选用3mm间距。硬质基材上的软涂层可选用较小的间距，软质基材上的硬涂层可选用较大的间距。

第三步：标记测试区域。在样品表面选择合适的测试位置，用记号笔或其它方式标记出测试区域。测试区域应避开展板的边缘、焊缝、孔洞等特殊部位，选择能够代表整体涂层质量的位置。每个样品至少选择三个测试区域，取平均值作为最终结果。

第四步：执行切割操作。将划格器或切割刀具垂直于样品表面，施加均匀的压力进行切割。首先沿一个方向切割出平行线条，切割间距应符合预先选择的标准。然后将样品或划格器旋转90度，沿垂直方向进行第二次切割，形成方格网格图案。每次切割都应完全穿透涂层到达基材，切割速度应均匀稳定。

第五步：检查切割质量。使用放大镜或显微镜检查切割线的质量。切割线应平直、平行，间距均匀，无毛刺或撕裂。确认所有切割线都已穿透涂层到达基材，如果发现有未切透的线条，需要重新切割或在附近选择新的测试区域。

第六步：清洁切割区域。用软毛刷或压缩空气轻轻清除切割过程中产生的碎屑和杂物，注意不要触动已切割的涂层边缘。清洁时应从切割区域中心向外轻轻扫除，避免将碎屑推入切割线内。

第七步：粘贴胶带。取一条长度约5-7厘米的专用胶带，将其紧贴在切割区域的网格上。用手指或橡皮辊从胶带一端向另一端平稳压过，确保胶带与涂层表面充分接触，无气泡和皱褶。胶带的粘贴应在切割完成后立即进行，间隔时间不超过2分钟。

第八步：撕离胶带。胶带粘贴后等待约1-2分钟，然后以与样品表面成60度角的方向，在0.5-1秒内平稳撕离胶带。撕离时应保持均匀的速度和角度，避免抖动或停顿。撕离方向应与某一组切割线平行。

第九步：观察记录结果。撕离胶带后，立即在良好的照明条件下观察切割区域的涂层脱落情况。可使用放大镜或显微镜辅助观察，记录脱落的网格数量和脱落面积。对于部分脱落的网格，需要估计脱落面积占单个网格面积的比例。

第十步：评定附着力等级。根据观察结果，按照标准规定的分级方法评定附着力等级。0级表示切割边缘完全平滑，无一格脱落；1级表示在切口交叉处有少许涂层脱落，脱落面积小于5%；2级表示脱落面积在5%-15%之间；3级表示脱落面积在15%-35%之间；4级表示脱落面积在35%-65%之间；5级表示脱落面积大于65%。

第十一步：记录测试数据。将测试过程中的所有数据记录在测试报告中，包括样品信息、测试条件、切割间距、胶带类型、脱落情况描述、附着力等级等。对于重要的测试，应拍摄照片记录切割区域的原始状态和测试后的状态。

检测仪器

划格法附着力实验需要使用专业的检测仪器和辅助设备，这些仪器的精度和质量直接影响测试结果的准确性和可靠性。以下是主要的检测仪器和设备：

• 划格器：划格器是进行划格实验的核心设备，分为单刀划格器和多刀划格器两种类型。多刀划格器装有6-11片平行的切割刀片，可一次性完成一个方向的切割，提高测试效率和一致性。划格器的刀片间距有1mm、2mm、3mm等规格，可根据涂层厚度选择使用
• 切割刀具：对于单刀划格或特殊形状样品的测试，可使用手持式切割刀具。刀片应锋利、无缺口，刀刃角度通常为15-30度。常用的切割刀具有美工刀、手术刀、专用切割刀等
• 专用胶带：划格法附着力实验需要使用标准规定的专用胶带，胶带的粘附力应在规定范围内。按照GB/T 9286标准，胶带的粘附力应为（10±1）N/25mm。胶带宽度通常为25mm，长度可根据需要裁切
• 放大镜或显微镜：用于观察切割线的质量和涂层脱落情况。放大倍率通常为2-10倍，对于精细涂层可能需要更高倍率的显微镜
• 涂层测厚仪：用于测量涂层厚度，是选择切割间距的重要依据。常用的涂层测厚仪有磁性测厚仪、涡流测厚仪、超声波测厚仪等
• 照明设备：提供充足均匀的光照，便于观察切割区域。推荐使用色温接近自然光的LED照明设备，照度应达到500lux以上
• 样板固定装置：用于固定测试样品，确保在切割过程中样品不会移动。对于大型样品，可使用夹具或真空吸附装置固定
• 清洁工具：包括软毛刷、压缩空气罐、无尘布、清洁溶剂等，用于清洁样品表面和切割区域

检测仪器的校准和维护对保证测试结果的质量至关重要。划格器的刀片应定期检查锋利度，发现变钝或有缺口应及时更换。专用胶带应储存在阴凉干燥的环境中，避免高温、潮湿和阳光直射。放大镜或显微镜应保持镜片清洁，避免划伤和污染。涂层测厚仪应定期校准，确保测量数据的准确性。所有检测仪器应建立使用台账，记录使用、维护、校准等情况。

应用领域

划格法附着力实验因其操作简便、结果直观的特点，在众多行业领域得到广泛应用。以下是主要的应用领域：

• 汽车工业：汽车车身涂装、零部件涂层的附着力检测，是汽车质量控制和出厂检验的必检项目。汽车行业的涂层附着力要求通常较高，一般要求达到1级或0级
• 航空航天：飞机蒙皮涂层、发动机部件涂层的附着力检测，关系到飞行安全和设备可靠性。航空航天领域对涂层性能要求极为严格，划格法是常用的质量控制手段
• 家用电器：冰箱、洗衣机、空调、微波炉等家电产品的外壳涂层附着力检测，确保产品外观质量和使用耐久性
• 建筑装饰：建筑外墙涂料、内墙涂料、地坪涂料、木器涂料等的附着力检测，是建筑工程验收的重要指标
• 电子电器：电子产品的外壳涂层、印刷电路板的阻焊层、绝缘涂层的附着力检测，影响产品的可靠性和使用寿命
• 金属加工：金属制品的喷漆、喷塑、电镀层的附着力检测，是金属表面处理质量控制的关键环节
• 船舶制造：船舶涂层的附着力检测，关系到船舶的防腐性能和使用安全。船舶涂层需要承受恶劣的海洋环境，对附着力有较高要求
• 轨道交通：高铁、地铁、城轨等轨道交通车辆的涂层附着力检测，确保车辆外观质量和防护性能
• 桥梁工程：桥梁钢结构的防腐涂层附着力检测，关系到桥梁的结构安全和使用寿命
• 家具制造：木质家具、金属家具的涂层附着力检测，是家具产品质量的重要指标

在这些应用领域中，划格法附着力实验往往与其它检测项目配合使用，形成完整的涂层性能评价体系。例如，在汽车涂装行业，划格法附着力实验通常与耐冲击性、耐弯曲性、耐盐雾性等检测项目一起进行，全面评估涂层的综合性能。在建筑装饰领域，划格法附着力实验结果与涂层的使用寿命、维护周期有密切关系，是制定涂装方案的重要依据。

常见问题

在划格法附着力实验的实际操作过程中，经常会遇到各种问题，这些问题可能影响测试结果的准确性和可靠性。以下是一些常见问题及其解决方法：

问：切割线没有完全穿透涂层怎么办？

答：切割线必须完全穿透涂层到达基材，否则测试结果无效。如果发现切割线未切透，可以增加切割压力或更换更锋利的刀片重新切割。对于硬度较高的涂层，可能需要多次切割才能完全穿透。切割后应仔细检查每条切割线，确保都达到了基材表面。

问：胶带撕离后没有涂层脱落，是否说明附着力很好？

答：胶带撕离后无涂层脱落，初步可以判定附着力较好，评为0级。但需要注意检查胶带的粘附力是否符合标准要求，胶带是否正确粘贴和撕离。有时胶带粘附力不足或粘贴不充分，也会导致涂层不脱落。建议检查胶带的有效期和储存条件，确认胶带性能符合要求。

问：不同位置测试结果不一致怎么处理？

答：同一样品不同位置的测试结果可能存在差异，这是正常现象。建议每个样品至少测试三个位置，取最差的结果作为最终评级。如果差异较大，应分析原因，可能是涂层厚度不均匀、表面处理不一致、涂层固化程度不同等因素导致。

问：涂层脱落面积处于两个等级之间如何评定？

答：当涂层脱落面积处于两个等级的临界值附近时，应按照标准规定的方法进行面积估算，并取较低的等级（即脱落面积偏大的等级）作为最终结果。这是较为保守的评价方式，有利于确保涂层质量。

问：软质基材上的涂层如何选择切割间距？

答：软质基材（如塑料、木材）上的涂层，切割时基材可能发生变形，影响测试结果。建议选择较大的切割间距（如2mm或3mm），并使用锋利的刀片以减少切割力。对于特别软的基材，可考虑使用专用的软基材划格器或采用其它附着力测试方法。

问：划格法测试后涂层边缘出现毛刺如何处理？

答：切割后涂层边缘出现毛刺可能是刀片不够锋利或切割角度不正确导致。应更换新的刀片，确保刀片垂直于样品表面进行切割。切割速度应均匀，避免停顿或重复切割同一条线。毛刺会影响等级评定，应在测试报告中注明。

问：测试环境的温度和湿度对结果有多大影响？

答：环境温度和湿度对涂层附着力测试结果有一定影响。高温可能使涂层软化，增加脱落风险；高湿可能影响胶带的粘附性能。标准规定测试环境温度为23±2℃，相对湿度为50±5%。如果无法满足标准条件，应在测试报告中注明实际环境条件。

问：划格法附着力实验可以用于多层涂层系统吗？

答：划格法可以用于多层涂层系统的附着力测试，但需要注意各层之间的结合强度可能不同。测试时应确保切割穿透所有涂层到达基材。如果某一层与其它层之间发生剥离，应根据剥离发生的位置分析各层之间的结合强度。

问：测试后如何正确保存样品和记录结果？

答：测试完成后，应将样品在清洁干燥的环境中保存，避免灰尘污染和机械损伤。测试报告应包括样品信息、测试标准、测试条件、切割间距、胶带类型、测试结果、测试人员、测试日期等内容。建议拍摄测试区域的照片作为附件，便于后续追溯和比对。

问：附着力不合格时如何分析和改进？

答：附着力不合格可能由多种原因导致，需要系统分析。常见原因包括：基材表面处理不当（油污、氧化、粗糙度不足）、底漆选择不合适、涂层固化不充分、涂层配方问题、施工工艺不当等。应根据具体情况采取相应的改进措施，如优化表面处理工艺、调整涂层配方、改进施工条件等。