技术概述
划格法附着力测试判定是涂层性能检测中至关重要的一环，主要用于评估涂层与基材之间结合的牢固程度。在涂料工业、汽车制造、航空航天及建筑装饰等领域，涂层的附着力直接关系到产品的外观保持性、耐腐蚀性以及使用寿命。如果涂层附着力不佳，即便涂料具有优异的耐候性或化学性能，也会因为涂层剥落而导致防护失效。因此，掌握划格法附着力的测试原理、操作流程及判定标准，对于质量控制人员而言具有极高的实用价值。
所谓划格法，其基本原理是通过在涂层表面切割出规定间距的网格，直至露出基材，然后根据网格内涂层的脱落情况来评定附着力等级。这种方法属于一种破坏性试验，操作相对简便，但在实验室和现场检测中均被广泛采用。该方法不仅能定性地判断附着力是否合格，还能通过等级划分提供定量的参考数据。在技术层面，划格法主要依据的标准包括国际标准ISO 2409、美国材料与试验协会标准ASTM D3359以及中国国家标准GB/T 9286等。这些标准详细规定了不同厚度涂层所选用的刀具间距、切割工具类型以及试验结果的分级判定图谱。
划格法附着力测试判定的核心在于“判定”二字。测试结果的准确性高度依赖于切割工具的锋利程度、切割速度、切割力度以及后续胶带粘贴与撕离的操作规范性。测试结果通常分为0级至5级，其中0级代表附着力最佳，切口边缘完全光滑，无一格脱落；5级则代表附着力最差，大面积涂层脱落。在实际应用中，通常要求涂层达到1级或0级才算合格，具体要求视产品规范而定。此外，该测试方法不仅适用于硬质基材，经过适当调整后也可用于软质基材，但其判定逻辑需结合基材特性进行综合考量。
从材料科学的角度分析，涂层与基材的结合机制主要包括机械咬合、物理吸附、化学键合以及扩散作用。划格法通过机械切割破坏这些结合力，模拟了涂层在受到外力剪切或剥离时的受力状态。当刀具切开涂层，应力集中在切口边缘，如果分子间作用力较弱，涂层便会在应力作用下发生剥离。因此，划格法测试不仅是简单的物理划割，更是对涂层系统界面结合能的一次直观检验。技术人员在进行判定时，不仅要关注脱落面积，还需观察断裂面的形态，判断是属于涂层间剥离还是涂层与基材间剥离，这为改进涂装工艺提供了重要线索。
检测样品
划格法附着力测试判定的适用范围极广，涵盖了多种类型的检测样品。样品的物理形态、材质属性及涂层厚度直接决定了测试参数的选择。根据标准规定，检测样品主要分为硬质基材和软质基材两大类。硬质基材通常指金属（如钢铁、铝合金）、硬质塑料、玻璃、木材及复合材料等；软质基材则包括软塑料、橡胶、皮革及织物等。针对不同硬度的基材，测试时刀具的切入深度和压力控制要求有所不同，软质基材通常需要更柔软的支撑面以防止基材变形影响结果。
样品的表面状态对测试结果有显著影响。在进行划格法附着力测试判定前，样品必须经过严格的预处理。这包括但不限于清洁表面油污、去除灰尘、干燥处理以及恒温恒湿状态调节。通常要求样品在温度23±2℃、相对湿度50±5%的标准环境下放置至少24小时，以消除环境应力对涂层附着力的干扰。样品表面的平整度也是关键因素，对于波纹状或凹凸不平的表面，刀具可能无法均匀切入，导致网格切割不完整，进而影响判定的准确性。因此，对于异形表面，需选择平整区域进行测试，或采用专门的柔性刀具装置。
- 金属及合金样品：如汽车车身钢板、航空铝板、机械零部件等。此类样品通常涂覆有底漆、中涂和面漆的多层涂层体系，测试时需确保刀具穿透所有涂层直达金属基材。
- 塑料制品样品：如家电外壳、电子数码产品外壳等。由于塑料热膨胀系数大，且部分塑料内部含有脱模剂，附着力往往较难控制，测试需注意避免因基材形变造成的假象脱落。
- 木质材料样品：如家具板材、地板等。木材具有纤维结构，纹理方向可能影响切割效果，测试时通常建议在平行和垂直纹理方向分别进行切割。
- 建筑涂层样品：如建筑外墙涂料样板、地坪漆样板。此类样品多为水泥、砂浆基材，表面粗糙度大，测试前往往需要进行封孔处理或选择较大的切割间距。
- 复合涂层样品：包括多层涂装体系，如电泳漆+面漆，或镀锌板+喷粉涂层。判定时需仔细观察脱落发生在哪一层界面，这对于分析工艺缺陷至关重要。
检测项目
划格法附着力测试判定的核心检测项目是涂层与基材间的结合强度分级。虽然该测试不直接测量力的数值（如拉力法测试中的MPa），但其通过等级评定直观反映了结合性能的优劣。检测项目具体包含以下几个维度的评价：
首先是网格完整性的评价。这是最直观的检测项目，要求检测人员观察切割后的网格区域内，涂层是否有剥落、翘起或裂缝。根据标准图谱，将涂层脱落面积与总面积的比例进行对比，从而得出具体的等级。例如，0级要求切口边缘完全光滑，无任何剥落；1级允许切口交叉处有少许涂层碎片剥落，但剥落面积不大于5%。
其次是剥离模式的判定。在检测项目中，不仅要给出等级，还需记录失效模式。失效可能发生在涂层与基材的界面（界面破坏），表明底层附着力不足；也可能发生在涂层内部（内聚破坏），表明涂层自身强度不足或固化不完全；还可能发生在层间（层间附着失效），表明底漆与面漆结合不良。不同的失效模式指向不同的工艺问题，例如界面破坏可能意味着前处理不彻底，而内聚破坏则可能提示涂料稀释过度或固化不足。
此外，检测项目还包括对切割边缘整齐度的评估。刀具的锋利度直接影响切口质量，如果刀具变钝，切割过程中会产生挤压作用，导致涂层在切割瞬间就被连带剥离，造成测试结果假阳性。因此，检查切口是否平滑、无毛刺，也是判定测试有效性的重要项目之一。对于某些特殊涂层，如厚浆型涂料，还需评估涂层边缘是否发生崩裂。
- 附着力等级：依据ISO 2409或GB/T 9286标准，分为0级（最佳）、1级、2级、3级、4级、5级（最差）。
- 脱落面积百分比：通过显微镜观察或图像分析软件计算脱落区域占总网格面积的百分比。
- 失效界面定位：明确涂层脱落发生的具体位置，如底材-底漆界面、底漆-面漆界面或涂层内部。
- 胶带粘附效果：记录胶带粘贴后撕离时的剥离速度、角度以及胶带上粘附的涂层碎屑分布情况。
检测方法
划格法附着力测试判定的操作方法必须严格遵循相关标准，以确保结果的准确性和可重复性。整个测试流程主要包括工具准备、切割操作、胶带粘贴与撕离、结果评级四个阶段。以下是详细的操作步骤：
第一步是准备工作。根据涂层厚度选择合适的刀具间距。依据GB/T 9286标准，对于干膜厚度小于60μm的涂层，应选用1mm间距的刀具；厚度在60μm至120μm之间的涂层，选用2mm间距；厚度大于120μm的涂层，则选用3mm间距。确保刀具刀刃锋利，无缺口。将样品放置在坚固、平整的台面上，确保在切割过程中样品不会发生移动或变形。
第二步是网格切割。手持划格器，使刀刃垂直于样品表面。均匀施加压力，以平稳的速度进行切割。首先进行单向切割，切透涂层直至基材。然后，将样品或划格器旋转90度，进行第二次切割，形成十字交叉的网格图案。切割次数通常为6刀或11刀，形成25个或100个小方格。切割过程中必须保证所有切口均穿透涂层，如果未能切透，该次测试无效。切割完成后，使用软毛刷轻轻扫去切屑，注意不要用力过猛以免带下本未脱落的涂层。
第三步是胶带粘贴与撕离。选用符合标准要求的压敏胶带（通常要求剥离强度在一定范围内）。剪取一段适当长度的胶带，将其平整地贴在切割好的网格区域。用手指或橡皮擦用力按压胶带，确保胶带与涂层表面紧密接触，无气泡残留。胶带粘贴长度应超出网格区域至少20mm。等待短暂时间（通常约1-2分钟）后，抓住胶带游离端，在尽可能短的时间内（约0.5秒-1秒），以接近60度的角度平稳地撕离胶带。撕离速度和角度对测试结果影响巨大，过慢或过快都可能导致不同的剥离效果。
第四步是结果观察与判定。撕离胶带后，立即在良好的光照条件下观察网格区域。可以使用放大镜（如2倍或3倍）辅助观察。对比标准图谱，根据涂层脱落的情况判定等级。如果切口边缘仅有轻微的裂纹或极少量碎屑，可评为0级或1级；如果网格内涂层大面积脱落，则评为较差等级。为了便于记录和分析，建议将撕下的胶带贴在透明膜上保存，作为测试的原始证据。最后，需在测试报告中标明测试依据的标准、涂层厚度、切割间距、胶带类型以及测试时的环境温湿度等参数。
检测仪器
划格法附着力测试判定所使用的仪器设备相对简单，但对仪器的精度和状态有严格要求。主要的检测仪器包括划格器、刀具、胶带、放大镜、涂层测厚仪以及辅助照明设备。
划格器是核心设备，分为单刃划格器和多刃划格器。单刃划格器通常带有手柄，操作者需手动控制切割间距和方向，其灵活性较高，适用于异形表面或小面积测试，但对操作者的技能要求较高。多刃划格器则集成了多把刀片，刀片间距固定为1mm、2mm或3mm，使用时只需一次按压即可完成一个方向的切割，极大地提高了切割的一致性和效率，特别适合实验室环境下的标准化检测。无论哪种划格器，都应定期检查刀片的锋利程度，一旦发现刀刃变钝或出现崩口，必须及时更换，否则会导致切口边缘挤压变形，造成测试结果偏差。
胶带是测试中的关键耗材。标准明确规定了胶带的粘附强度要求。通常使用宽度为25mm的透明压敏胶带。不同品牌的胶带剥离强度可能不同，为了保证测试结果的可比性，实验室应固定使用符合特定标准（如ISO 2409附录中要求的剥离强度）的胶带品牌，并定期校验胶带的粘性。胶带应保存在阴凉干燥处，避免老化失效。
涂层测厚仪虽然不直接参与划格动作，但却是划格法测试的必要配套仪器。如前所述，选择切割间距的前提是准确获知涂层厚度。在测试前，必须使用磁性测厚仪或涡流测厚仪等设备精确测量涂层厚度，从而指导选择合适的刀具间距（1mm、2mm或3mm）。如果厚度测量不准，选错了间距，将直接导致测试结果无效。
- 单刃划格器：适合灵活操作，需配合钢尺或导向工具使用，适用于曲面或不规则表面。
- 多刃划格器：具有固定的刀片间距（如1mm/2mm/3mm），切割效率高，一致性好，适合平板样品。
- 专用切割刀片：由高速钢或硬质合金制成，必须保持锋利，角度通常为30度或45度。
- 压敏粘胶带：透明聚酯胶带，宽25mm，具有规定的剥离强度。
- 照明放大镜：用于清晰观察网格边缘的涂层剥落情况，辅助评级。
- 涂层测厚仪：用于精确测量干膜厚度，确定刀具间距选择的依据。
应用领域
划格法附着力测试判定因其操作简便、成本较低且直观有效，在众多工业领域得到了普及应用。凡是涉及表面涂装、涂层防护的行业，几乎都离不开这一质量检测环节。
在汽车工业中，车身及零部件的涂层质量直接关系到车辆的防腐性能和外观档次。从电泳底漆、中涂层到色漆、清漆，每一层涂装完成后，或者整车涂装完成后，都需要进行附着力测试。汽车行业通常要求涂层附着力达到0级或1级，以确保在长期的振动、温变和石击环境下涂层不脱落。划格法测试常被用于进料检验（检验涂料供应商提供的样板）和过程控制（检验涂装生产线工艺稳定性）。
在家电及消费电子领域，产品外壳的涂层附着力是用户体验的重要组成部分。例如手机外壳、笔记本电脑外壳、冰箱洗衣机面板等，这些产品在日常使用中会频繁接触手汗、摩擦和清洁剂。划格法测试常结合百格测试（百格刀切割出100个方格）使用，成为验收涂层质量的一道门槛。此外，这些领域往往还要求在温湿度老化、盐雾试验或耐磨试验后再次进行划格法附着力测试，以评估涂层在老化后的结合性能保持率。
在桥梁、港口机械、石油管道等重防腐工程领域，涂层是保护钢结构免受腐蚀的第一道防线。由于户外环境恶劣，防腐涂层的附着力尤为关键。在这些工程中，划格法测试常作为竣工验收的必检项目。由于现场涂层厚度通常较大（可能超过300μm甚至更高），现场检测往往会选择大间距（如3mm或5mm，依据相关标准修改）的划格方法，并辅以胶带撕离，以快速判断涂层是否易于铲起。如果附着力不合格，必须返工重涂，否则将留下巨大的安全隐患。
航空航天领域对涂层附着力的要求更为严苛。飞机蒙皮涂层不仅要承受高空的低温、紫外线辐射，还要承受机舱增压带来的蒙皮形变。因此，航空航天涂料在研发和生产阶段，划格法测试是必不可少的验证手段。同时，该领域还会结合其他破坏性测试（如拉开法附着力测试）进行综合评估，以确保数据的绝对可靠。
常见问题
在实际操作划格法附着力测试判定的过程中，检测人员经常会遇到各种疑惑和争议。以下针对常见问题进行详细解答，旨在帮助技术人员提高测试的准确性和规范性。
问题一：为什么不同操作人员测试结果会有差异？
这是划格法测试中最常见的问题。人为因素是导致结果偏差的主要原因。首先是切割力度的控制，如果力度不够未切透涂层，胶带无法粘住底层涂层，会导致附着力虚高；反之，如果力度过大，可能在硬质基材上造成刀具跳动或基材损伤，导致涂层崩裂，附着力虚低。其次是胶带撕离的速度和角度，标准要求快速撕离（约0.5秒），如果撕离速度过慢，胶带粘性发挥作用时间长，可能带下更多涂层。因此，必须加强对操作人员的培训，规范手法，并尽可能采用多刃划格器以减少人为切割差异。
问题二：胶带的选择对测试结果有多大影响？
胶带的影响非常显著。不同品牌或型号的压敏胶带，其粘附强度（剥离力）差异很大。如果使用粘性过强的胶带，可能撕下本不该脱落的涂层，导致判定不合格；如果粘性过弱，则无法测出潜在的附着力缺陷。标准中通常规定了胶带剥离强度的范围（如10N/25mm左右）。实验室应固定采购符合标准要求的胶带，并建立胶带验收机制。此外，胶带的保存也很重要，老化的胶带粘性会下降，直接影响测试结果。
问题三：对于软质基材，如何进行有效的划格测试？
对于塑料、橡胶等软质基材，切割时基材容易发生形变，导致切口不直或网格变形。标准建议在软质基材下方垫放硬度适中的垫块，并使用专用软质基材测试方法。此外，切割间距的选择也需调整，通常软质基材涂层较薄，多选用1mm间距。如果在切割过程中基材发生严重的塑性变形，可能会人为破坏涂层结构，此时应在测试报告中注明基材变形情况。在某些情况下，对于极软的材料，划格法可能不再适用，需改用其他附着力测试方法。
问题四：划格测试后，如何区分界面破坏与内聚破坏？
观察脱落后的样品表面和胶带上的残留物是区分失效模式的关键。如果样品基材裸露，且胶带上粘有底漆颜色的物质，说明失效发生在底漆与基材的界面。如果样品表面残留有部分涂层，且胶带上粘有面漆颜色的物质，切口底部可见底漆，则可能是层间附着失效。如果涂层本身断裂，断面上可见涂层颗粒，则是内聚破坏。通过放大镜仔细观察断面形貌，可以准确判定失效模式，这对于后续改进涂料配方或涂装工艺具有指导意义。
问题五：涂层太厚无法切透怎么办？
对于超厚涂层（如超过250μm），常规的划格器可能无法一次切透。此时不应强行加大压力，以免损坏刀片或基材。可以使用更锋利的单刃刀具进行多次切割，或者选用更大间距的刀具以减少切割阻力。如果涂层非常厚且硬度极高，划格法可能难以实施，此时建议参考ASTM D4541（拉开法附着力测试）进行检测。无论如何，确保切口穿透至基材是划格法测试有效性的前提，否则胶带无法发挥作用，测试毫无意义。
编辑：北检院编辑部
