划格试验

划格试验技术综述

划格试验，亦称划格法附着力测试，是一种评估涂层与基材之间或涂层体系各层之间附着力的经典、半定量的物理测试方法。其核心原理是通过特定规格的工具，在涂层表面切割出规则的网格图形，施加并移除标准胶粘带后，依据涂层脱落面积来评定附着力的等级。该方法因其操作简便、成本低廉、结果直观，在工业界得到广泛应用。

1. 检测项目：方法及原理

划格试验主要依据切割方式与评价标准的不同，分为两大类：

1.1 划格法 (Cross-Cut Test)

• 方法简述：使用多刃切割刀具，以均匀的压力和速度，在涂层表面切割出相互垂直的、数量固定的网格状划痕。划痕需穿透至基材。随后，使用专用压敏胶粘带紧密贴合于网格区域并迅速撕离，去除剥落的涂层碎片。

• 原理：切割行为破坏了涂层在基材上的连续性，并引入了应力集中点。胶粘带的撕离提供了垂直于涂层表面的均匀拉拔力。涂层抵抗从基材或下层涂层剥离的能力，通过网格区域的破损程度直观体现。附着力的强弱最终表现为脱落方格的数量与形态。

1.2 划X法 (X-Cut Test)

• 方法简述：可视为划格法的简化变体。使用单刃切割工具或刀片，在涂层表面切割两条约30-40mm长、相交约30°-45°角的“X”形划痕，划透至基材。同样使用胶粘带进行撕拉。

• 原理：与划格法类似，但切割面积小，应力分布集中于交叉点。主要适用于厚度小于120μm的较薄涂层，或现场快速筛选测试。其结果评价通常较为定性。

评价标准：主要根据涂层脱落面积百分比进行分级。广泛采用0-5级标准，其中“0级”表示切割边缘完全光滑，无一格脱落（附着力最佳）；“5级”表示涂层大面积剥落，脱落面积超过65%（附着力最差）。另有一套更为精细的Gt 0-5分级标准（如ISO 2409所定义），除面积外还综合考虑了脱落的具体形态。

2. 检测范围：应用领域及需求

划格试验适用于各种硬质、干燥的涂层，包括但不限于：

• 涂料与涂装工业：评估建筑外墙涂料、工业防腐涂料（如环氧、聚氨酯）、汽车原厂漆及修补漆、船舶涂料、木器漆等在金属（钢、铝）、塑料、木材、混凝土等基材上的附着力。

• 汽车及零部件制造：检测塑料件（如保险杠、内饰件）涂装、电镀层、阳极氧化层、磷化层的附着力。

• 印刷与包装行业：评价油墨在纸张、塑料薄膜、金属箔等承印物上的附着性能。

• 电子电器行业：测试印制电路板（PCB）上阻焊油墨、字符标记、表面涂覆层的附着力，以及外壳喷涂层的附着性能。

• 新材料研发与质量控制：用于复合涂层体系、功能涂层（如疏水涂层、光学涂层）的层间结合力评价，是产品研发、来料检验和生产过程监控的关键手段。

3. 检测标准：国内外规范

划格试验已形成一系列国际、国家和行业标准，对刀具规格、切割参数、胶带类型、环境条件和评级方法进行了严格规定。

• 国际标准：

  • ISO 2409:2020 《色漆和清漆 — 划格试验》是当前最核心的国际标准，详细规定了适用于不同涂层厚度范围的刀具齿距（如1mm、2mm）、测试程序及Gt分级图例。

  • ASTM D3359-22 《通过胶带试验测量附着力的标准试验方法》是美国材料与试验协会标准。其Method B即为划格法（Method A为划X法），采用0-5级分级体系。

• 中国国家标准：

  • GB/T 9286-2021 《色漆和清漆 划格试验》等同采用ISO 2409:2020，是中国目前的最新权威标准。

  • GB/T 1720-2020 《漆膜划圈试验法》是另一种附着力测试方法，常与划格法互为补充。

• 其他行业标准：

  • JIS K 5600-5-6 （日本工业标准）

  • DIN EN ISO 2409 （德国/欧洲标准）

选择依据：测试时需根据涂层的预估厚度、硬度及基材性质，选择相应标准中推荐的切割间距（如对于总厚度≤60μm的涂层，常选用1mm间距；60-120μm选用2mm间距）。试验通常在标准温湿度环境（如23±2°C， 50±5% RH）下进行，或根据产品规格要求设定。

4. 检测仪器：主要设备及功能

一套完整的划格试验设备主要包括以下几个部分：

4.1 切割刀具

• 多刃切割刀：是划格法的核心工具。刀头由一组按固定间距（如1mm、2mm、3mm）平行排列的硬质合金刀片构成，确保所有划痕深度均匀且平行。通常配有可更换刀片和导向尺，部分型号具备自动或手动压力控制装置，以保证切割力的一致性。

• 单刃切割刀/解剖刀：用于划X法或对特定区域进行手动切割。

4.2 胶粘带

• 压敏胶粘带：需符合标准中规定的粘合力范围（如ISO 2409规定，在标准条件下对抛光钢板的粘合力应为3.8±0.2 N/10mm 宽度）。宽度通常为25mm。使用前需检查其粘合力有效性，撕离时必须以稳定的角度（如接近180°）和速度快速进行。

4.3 辅助工具

• 放大观察装置：带有照明功能的放大镜（如2-3倍）或体视显微镜，用于清晰观察网格损伤细节，进行准确评级。

• 软毛刷：用于在贴胶带前，轻柔地刷去网格区域切割产生的涂层碎屑，避免干扰判断。

• 导向尺与定位模板：确保切割位置准确、网格边缘整齐。

• 测厚仪：用于预先精确测量涂层干膜厚度，以选择正确的切割间距。

划格试验的结果受基材性质、涂层厚度、硬度、柔韧性、干燥固化程度、测试环境以及操作者技巧等多种因素影响。因此，严格遵循标准程序，使用合规仪器，并由经过培训的人员进行操作与评判，是获得可靠、可比对数据的关键。该试验虽不能提供绝对的附着力力学数值，但作为一项高效的相对比较和品质控制工具，其在现代工业涂装与表面处理领域的重要性无可替代。