铝银浆附着力测试方法全解析:百格测试、胶带与拉伸剥离
铝银浆涂层既要导电又要贴合。附着力不足的典型表现是:弯曲时导电层开裂、胶带一撕整片脱落、长期使用后导电通路逐渐失效。很多失效分析最终指向的都不是浆料配方,而是干燥条件与附着力要求不匹配。
一、附着力评价的三类方法
| 方法 | 原理 | 适用场景 | 局限性 |
|---|---|---|---|
| 百格划格法(ASTM D3359) | 用标准刀在涂层上划格后目视边缘脱落情况 | 平面基材、大面积涂层的相对评价 | 主观性较强、无法量化应力 |
| 胶带法(ASTM D3359 / ISO 2409) | 划格后用胶带粘拉,以涂层脱落面积评级 | 快速筛查、与同类产品横向对比 | 评级受胶带批次与手法影响 |
| 拉伸/剥离法(ASTM D903 等) | 以规定速率拉伸,测剥离力(N/mm 或 MPa) | 量化评价、耐弯折可靠性验证 | 需专用设备,制样复杂 |
二、百格划格法的标准操作
在涂层表面按标准间距划 6×6 或 5×5 方格(常用 1 mm 间距)。
用硬毛刷沿 45° 方向往复刷擦 10 次。
用透明胶带(如 3M 3710)沿划格方向粘压 5 秒后撕除。
目视观察方格边缘涂层脱落情况,按标准评级表判定等级。
| 等级 | 描述 |
|---|---|
| 5B | 切口边缘平滑无脱落,边缘整齐 |
| 4B | 切口边缘有少量涂层脱落,影响面积 <5% |
| 3B | 涂层沿切口线成片脱落,影响面积 5%~15% |
| 2B | 涂层大片脱落,影响面积 15%~35% |
| 1B | 涂层严重脱落或整层剥离,影响面积 >35% |
| 0B | 无法附着,一擦即脱落 |
三、胶带法的规范化要点
胶带法看似简单,但实际操作中重复性差,关键在于控制以下变量:
胶带选择:必须固定同一型号与批次(如 3M 3710 或 PCT-1),不同胶带差异可达数倍。
压贴压力与时间:用刮板以恒定压力压贴,停留 5 秒,避免指压。
撕除角度与速率:沿划格方向约 180° 方向快速撕除,速率需一致。
环境状态:温湿度会影响胶带粘接力,建议在 23±5℃、50±5%RH 条件下进行。
注意:常见误区:用普通透明胶带(家用封箱带)做附着力测试。其粘接力与 3M 3710 相差极大,测试结果无法横向比较,也无法与客户验收标准对接。另一个误区是基材未完全固化就测试,会出现"假性合格"并在后续老化中失效。
四、拉伸/剥离法(量化评价)
对于弯折应用(柔性电路、导电织物、导电橡胶),单纯百格测试无法反映动态应力下的表现,需采用定量方法:
180° 剥离(Peel):将导电层从基材上以 180° 角度剥离,记录剥离力曲线,取平台段平均值,单位 N/mm。
90° 剥离:适用于较硬或较厚的涂层,反映界面结合强度。
拉伸测试:拉伸至断裂,记录断裂延伸率与断裂载荷,反映导电层整体力学耐受度。
循环弯折测试:以固定半径(如 R=3 mm)、固定角度(如 90°)往复弯折,记录方阻随循环次数的变化曲线。
技术要点:对柔性应用而言,更有价值的指标是"方阻随弯折次数的漂移率"。很多产品在静置百格测试中是 5B,但弯折 20 次后方阻上升超过 100%,说明导电网络在动态应力下发生了断裂而未脱落。评估时必须把动态循环纳入考量。
五、根据应用选择方法
| 应用场景 | 推荐评价组合 |
|---|---|
| 平面 EMI 屏蔽涂层 | 百格划格 5B + 胶带 4B 以上 |
| 柔性电路 FPC | 180° 剥离力 + 循环弯折方阻漂移 |
| 导电织物/服装 | 胶带法 + 水洗后附着力与方阻 |
| 导电橡胶按键 | 胶带法 + 高低温循环后复测 |
| 汽车/户外电子件 | 百格 + 温湿度循环后复测 + 方阻漂移 |
备注:
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