塑料橡膠和漆膜硬度

1、塑料塑料 球壓痕硬度球壓痕硬度 GB/T 3398.1-2008 塑料塑料 硬度測定硬度測定 第第 1部分：球壓痕法部分：球壓痕法 塑料橡膠和漆膜硬度 原理原理 把規(guī)定直徑的鋼球在規(guī)定的試驗(yàn)負(fù)荷作用 下，垂直壓入試樣表面保持一定時(shí)間后， 在負(fù)荷下在負(fù)荷下測定壓痕深度，并求出壓痕面積， 以單位面積上承受的力來表示硬度大小， 單位為N/mm2。 塑料橡膠和漆膜硬度 原理原理 試驗(yàn)負(fù)荷： 49N ( 5kg ）、 132N ( 13 .5kg ）、 358N ( 36.5kg ）、 961N ( 98.0kg ) 硅碼：初負(fù)荷為 9.8N ( 1kg ) 壓頭為直徑 5mm的鋼球， 淬火拋光，硬度

2、800Hv 塑料橡膠和漆膜硬度 試樣要求試樣要求 試樣尺寸：50mmx50mmx4mm 或 50mmx4mm 。 每個(gè)測量點(diǎn)中心與試樣邊緣距離不小于 10mm ， 各測量點(diǎn)中心之間的距離不小于10mm 。 厚度不應(yīng)小于 4mm，均勻、表面光滑、平整、 無氣泡、無機(jī)械損傷及雜質(zhì)等（若試樣厚度小 于4mm，可以疊放幾個(gè)試樣，然而，疊加試樣 得到的硬度值和同樣厚度單片試樣所得到的硬 度值會有差異）。 試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)按GB/T 2918-1998規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn) 環(huán)境進(jìn)行。 塑料橡膠和漆膜硬度 試驗(yàn)要求試驗(yàn)要求 測定各級負(fù)荷下的機(jī)架變形量 h2。 測定時(shí)卸下壓頭，升起工作臺使其與主軸接觸，加上初負(fù)荷， 調(diào)節(jié)

3、深度指示儀表為零，再加上試驗(yàn)負(fù)荷，直接由壓痕深度 指示儀表中讀取相應(yīng)負(fù)荷下的機(jī)架變形量。 根據(jù)材料硬度選擇適宜的試驗(yàn)負(fù)荷。 裝上壓頭，并把試樣放在工作臺上，使測試表面與加荷方向 垂直接觸，無沖擊地加上初負(fù)荷之后，把深度指示儀表調(diào)到 零點(diǎn)。 在 23s 內(nèi)將所選擇的試驗(yàn)負(fù)荷平穩(wěn)地施加到試樣上，保 持負(fù)荷 30s ，讀取壓痕深度 h1。 要求壓痕深度在 0.15 0 .35mm 的范圍內(nèi)，否則，應(yīng)改變 試驗(yàn)負(fù)荷，使達(dá)到規(guī)定的深度范圍。 數(shù)量不少于 2 塊，測量點(diǎn)數(shù)不少于 10 個(gè)。 塑料橡膠和漆膜硬度 影響因素影響因素 硬度計(jì)的偏差產(chǎn)生的影響硬度計(jì)的偏差產(chǎn)生的影響 硬度值隨著初負(fù)荷的增加而增加；在

4、保持初負(fù) 荷不變的條件下，改變主負(fù)荷，結(jié)果發(fā)現(xiàn)硬度 值是隨著試驗(yàn)負(fù)荷的增加而降低； 機(jī)架變形量對硬度值的影響機(jī)架變形量對硬度值的影響。在同一試驗(yàn)負(fù)荷 下，如果機(jī)架變形量為 1 m ，壓痕深度越小， 硬度的相對誤差越大，而在相同壓痕深度時(shí)， 試驗(yàn)負(fù)荷越小機(jī)架變形的影響越大； 壓痕深度測量裝置對硬度值的影響壓痕深度測量裝置對硬度值的影響，非常顯著， 是主要的誤差來源。 塑料橡膠和漆膜硬度 影響因素影響因素 試樣厚度的影響試樣厚度的影響，大多數(shù)試樣材料的硬度值都 隨著試樣厚度的增加而降低，試樣太薄時(shí)硬度 值不夠穩(wěn)定，厚度大于 4mm 后的數(shù)據(jù)較為穩(wěn) 定。 讀數(shù)時(shí)間的影響讀數(shù)時(shí)間的影響，大多數(shù)材料試樣

5、的硬度均隨 讀數(shù)時(shí)間的增加而下降。 測點(diǎn)距試樣邊緣距離的影響測點(diǎn)距試樣邊緣距離的影響，試樣在成型加工 過程中，邊緣部分與中間部分受力、受熱以及 表面平整度等均不相同，測點(diǎn)太靠近試樣邊緣， 將導(dǎo)致硬度值測試偏差，稱為邊緣效應(yīng)。 測試點(diǎn)間距離的影響測試點(diǎn)間距離的影響，測點(diǎn)間的距離應(yīng)有一定 大小，否則會造成結(jié)果的不準(zhǔn)確。 塑料橡膠和漆膜硬度 塑料塑料 洛氏硬度洛氏硬度 GB/T 3398.2-2008 塑料塑料 硬度測定硬度測定 第第 2部分：洛氏硬度部分：洛氏硬度 塑料橡膠和漆膜硬度 原理 塑料橡膠和漆膜硬度 原理原理 硬度標(biāo)尺 初負(fù)荷（N）總負(fù)荷（N）壓頭直徑mm R98.1588.4 12.7

6、000.015 L 98.1588.46.3500.015 M98.1 980.76.3500.015 E98.1980.7 3.1750.015 各標(biāo)尺的洛氏硬度常數(shù)取為130。 eHR130 塑料橡膠和漆膜硬度 試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備 洛氏硬度儀：由機(jī)架、壓頭、加力機(jī)構(gòu)、硬 度指示器和計(jì)時(shí)裝置組成。 壓頭為可在軸套中自由滾動的硬質(zhì)拋光鋼球， 試驗(yàn)時(shí)不應(yīng)有變形，試驗(yàn)后不應(yīng)有損傷。 硬度指示器能測量壓頭壓入深度到 0.001mm ， 每一分度值等于 0.002mm 。 計(jì)時(shí)裝置能指示初試驗(yàn)力、主試驗(yàn)力全部加 上時(shí)及卸除主試驗(yàn)力后，到讀取硬度值時(shí)， 總試驗(yàn)力的保持時(shí)間，計(jì)時(shí)量程不大于 60s。 塑料橡

7、膠和漆膜硬度 試樣要求試樣要求 塑料橡膠和漆膜硬度 測試步驟測試步驟 選定試驗(yàn)標(biāo)尺，所測的洛氏硬度值應(yīng)在標(biāo)尺的50115之間， 并核對主負(fù)荷、預(yù)負(fù)荷及壓痕器直徑使之與所選標(biāo)尺相符。 將試樣放在工作臺上，施加初負(fù)荷，調(diào)整千分表到零點(diǎn)； 保持10s后施加主負(fù)荷，保持15s卸去主負(fù)荷（保留初負(fù)荷）， 測量壓入深度。 結(jié)果計(jì)算： （1）按下式計(jì)算洛氏硬度值: HR130- e 式中：e卸去主負(fù)荷后的壓入深度，每單位為0.002mm （2）直接用硬度讀數(shù)盤讀取硬度值。 洛氏硬度值須在數(shù)字前應(yīng)加上前綴標(biāo)尺字母。 在試樣的同一表面上做5次測量，每一測量點(diǎn)應(yīng)距試樣邊緣 10mm以上，任何兩測量點(diǎn)的間隔不得少于

8、10mm。試樣的狀 態(tài)調(diào)節(jié)按GB/T 2918-1998規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境進(jìn)行。 塑料橡膠和漆膜硬度 影響因素影響因素 試驗(yàn)儀器的影響試驗(yàn)儀器的影響 機(jī)架的變形量超過標(biāo)準(zhǔn)；主軸傾斜；壓頭夾持 方式不正常；加荷不平穩(wěn)以及壓頭軸線偏移等。 測試溫度的影響測試溫度的影響 隨著測試溫度的上升，各種塑料材料的洛氏硬 度值都將下降，尤其是對熱塑性塑料的影響更 為顯著。 試樣厚度的影響試樣厚度的影響 試樣厚度小于 6mm 時(shí)，對硬度值的影響較大； 試樣厚度大于 6mm 時(shí)對硬度值的影響較小。 規(guī)定試樣厚度不得小于 6mm 。 塑料橡膠和漆膜硬度 影響因素影響因素 主試驗(yàn)力保持時(shí)間的影響主試驗(yàn)力保持時(shí)間的影響 塑

9、料屬于黏彈性材料，在試驗(yàn)載荷作用下，試 樣的壓痕深度隨加荷時(shí)間的增加而增加，硬度 值隨著降低。低硬度材料的影響較高硬度材料 的明顯。 讀數(shù)時(shí)間的影響讀數(shù)時(shí)間的影響 主試驗(yàn)力卸除后，試樣壓痕將產(chǎn)生彈性恢復(fù)， 有一定時(shí)間，因此卸荷后距讀數(shù)時(shí)間越長，壓 痕的彈性恢復(fù)時(shí)間也越長，側(cè)得的硬度值應(yīng)當(dāng) 偏高。 塑料橡膠和漆膜硬度 邵氏硬度邵氏硬度 GB/T 2411-2008 塑料和硬橡膠使用塑料和硬橡膠使用 硬度計(jì)測定壓痕硬度（邵氏硬度）硬度計(jì)測定壓痕硬度（邵氏硬度） 塑料橡膠和漆膜硬度 試驗(yàn)原理試驗(yàn)原理 具有一定形狀的鋼制壓針，在試驗(yàn)力作用下垂 直壓入試樣表面，當(dāng)壓足表面與試樣表面完全 貼合時(shí)，壓針尖端

10、面相對壓足平面有一定的伸 出長度L，以L值的大小來表征邵氏硬度的大 小,L值越大，表示邵爾硬度越低，反之越高 HA=100- L/0.025 HD=100- L/0.025 HC=100- L/0.025 式中HA為邵氏A硬度； HD為邵氏D硬度;HC為 邵氏C硬度. 塑料橡膠和漆膜硬度 邵氏硬度計(jì)邵氏硬度計(jì) 邵氏硬度計(jì)主要分為三類：即 A型，C型和 D型。 它們的測量原理完全相同，所不同的是測量針 的尺寸不同。 A型的針尖直徑為 7.9mm， 邵 A型硬度計(jì)用來 測量軟塑料、橡膠、合成橡膠、氈、皮革、打 印膠輥的硬度； D型的針尖直徑為 0.2mm.即半徑為R0.1。邵D 型硬度計(jì)用來測量包

11、括硬塑料和硬橡膠的硬度， 例如:熱塑性塑料,硬樹脂，地板材料，保齡 球 等，特別適合于現(xiàn)場對橡膠和塑料成品的硬度 測量。 C型的測針是一個(gè)圓球。邵氏 C型硬度計(jì)用來 測量泡沫材料和海綿等軟性材料。 塑料橡膠和漆膜硬度 邵氏硬度計(jì)邵氏硬度計(jì) 硬度計(jì)主要由讀數(shù)盤、壓針、下壓板及對 壓針施加壓力的彈簧組成。 硬度計(jì)的測定范圍為2090之間。當(dāng)試樣用 A型硬度計(jì)測量硬度值大于90時(shí)，改用邵氏 D型硬度計(jì)測量硬度。用D型硬度計(jì)測量硬 度值低于20時(shí)，改用A型硬度計(jì)測量。 塑料橡膠和漆膜硬度 試樣要求試樣要求 1、試樣厚度均勻，表面光滑、平整、無氣泡、 無機(jī)械損傷及雜質(zhì)。 2、試樣厚度應(yīng)小于4毫米。試樣允

12、許用較薄的 幾層疊合到所需厚度，并保證各層之間接觸良 好。由于各層之間的表面接觸不完全，試驗(yàn)結(jié) 果可能與單片時(shí)測試的結(jié)果不同。 3、試樣大小應(yīng)保證每個(gè)測量點(diǎn)與試樣邊緣距 離不小于9毫米，各測量點(diǎn)之間的距離不小于6 毫米。 4、每組試樣測量點(diǎn)數(shù)不少于5個(gè)，可以在一個(gè) 或幾個(gè)試樣上進(jìn)行。 塑料橡膠和漆膜硬度 試驗(yàn)步驟試驗(yàn)步驟 1、校準(zhǔn)：在使用過程中壓針的形狀和彈簧 的性能會發(fā)生變化，因此對硬度計(jì)的彈簧 壓力，壓針伸出最大值及壓針形狀和尺寸 應(yīng)定期檢查校準(zhǔn)。 2、對試樣進(jìn)行環(huán)境調(diào)整。對于硬度與濕度 無關(guān)的材料實(shí)驗(yàn)前，試樣應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境中 至少放置1小時(shí)。對于硬度與相對濕度有關(guān) 的材料，試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)按

13、GB/T 2918-1998 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境或按相應(yīng)的材料標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。 塑料橡膠和漆膜硬度 試驗(yàn)步驟試驗(yàn)步驟 3、安裝;將硬度計(jì)垂直安裝在硬度計(jì)支架上， 用厚度均勻的玻璃片放在試樣平臺上，在相應(yīng) 的重錘作用下使硬度計(jì)下壓板與玻璃片完全接 觸，此時(shí)讀書盤指針應(yīng)指示“100”。當(dāng)指針完 全離開玻璃片時(shí)，指針應(yīng)指示0”. 允許最大 偏差為1個(gè)邵氏硬度值。 4、把試樣置于測定架的試樣平臺上，使壓針 頭離試樣邊緣至少9毫米，平穩(wěn)無沖擊地使硬 度計(jì)在規(guī)定重錘的作用下壓在試樣上，從下壓從下壓 板與試樣完全接觸板與試樣完全接觸15秒后立即讀數(shù)。如果規(guī)定秒后立即讀數(shù)。如果規(guī)定 要瞬時(shí)讀數(shù)，則在下壓板與試樣完全接觸

14、后要瞬時(shí)讀數(shù)，則在下壓板與試樣完全接觸后1 秒內(nèi)讀數(shù)。秒內(nèi)讀數(shù)。 5、在試樣上相隔6毫米以上的不同點(diǎn)測量硬度 5次。取算術(shù)平均值。 塑料橡膠和漆膜硬度 影響因素影響因素 試樣厚度影響試驗(yàn)結(jié)果。試樣厚度影響試驗(yàn)結(jié)果。試樣受到壓力后產(chǎn) 生變形，受壓部分變薄，這樣鋼球或壓針就 受到承托試樣的金屬板或玻璃板的影響，使 硬度值增大。如果試樣厚度增加，這種影響 會相應(yīng)減小。 塑料的硬度也與其它力學(xué)性能一樣，隨溫度 的升高，硬度降低。熱塑性塑料比熱固性塑 料更為明顯。 硬度試驗(yàn)時(shí)，讀數(shù)時(shí)間對硬度值影響很大。硬度試驗(yàn)時(shí)，讀數(shù)時(shí)間對硬度值影響很大。 由于塑料受壓后產(chǎn)生蠕變，隨著時(shí)間延長， 形變繼續(xù)發(fā)展。因此不同

15、時(shí)間讀數(shù)，所得結(jié) 果有一定差別。 塑料橡膠和漆膜硬度 鉛筆硬度鉛筆硬度 GB/T 6739-2006 色漆和清漆色漆和清漆 鉛筆法鉛筆法 測定漆膜硬度測定漆膜硬度 塑料橡膠和漆膜硬度 適用范圍適用范圍 塑料橡膠和漆膜硬度 原理原理 塑料橡膠和漆膜硬度 原理原理 塑料橡膠和漆膜硬度 試驗(yàn)儀器試驗(yàn)儀器 塑料橡膠和漆膜硬度 試驗(yàn)儀器試驗(yàn)儀器 鉛筆標(biāo)號 ：9B8B7B6B5B4B 3B2BBHBFH2H3H4H5H 6H7H8H9H 測試鉛筆的供應(yīng)選擇：國內(nèi)常用的中華牌 高級繪圖鉛筆可從全國涂料和顏料標(biāo)準(zhǔn)化 技術(shù)委員會秘書處購得。 塑料橡膠和漆膜硬度 試驗(yàn)操作試驗(yàn)操作 環(huán)境: 溫度(232)，濕度(5

16、05)%RH 對于木質(zhì)鉛筆，用繪圖員專用機(jī)械卷筆刀 削掉大約5至6毫米的木頭，小心操作，留 出原樣的、未劃傷的光滑圓柱體鉛筆芯。 垂直握住鉛筆，與砂紙保持90度在砂紙上 前后移動鉛筆直至獲得平坦，光滑，圓形 的橫截面，且橫截面邊緣不得有碎片或缺 口。每次使用鉛筆前都要重復(fù)這個(gè)步驟。 塑料橡膠和漆膜硬度 試驗(yàn)操作試驗(yàn)操作 1、 將事先已準(zhǔn)備的符合要求的鉛筆固定到儀器中，鉛筆的尖 端放到涂層表面。 2、當(dāng)鉛筆筆尖接觸到涂層后立即以0.5mm/s1mm/s的速度朝 離開操作者的方向推動至少7mm。 3、若無特殊說明，30s以后以裸視檢查涂層表面。用軟布或是 脫脂棉擦和惰性溶劑一起擦拭涂層表面，當(dāng)擦干

17、凈涂層表面所 有鉛筆芯的所有碎屑，更容易判定產(chǎn)品 是否被破壞。必須保證 溶劑不能影響產(chǎn)品硬度。若未出現(xiàn)劃痕，在未進(jìn)行過試驗(yàn)的區(qū) 域重復(fù)試驗(yàn)，更換較高硬度的鉛筆直到出現(xiàn)至少3mm長的劃痕 為止。若已經(jīng)出現(xiàn)超過3mm的劃痕，則降低鉛筆的硬度重復(fù)試 驗(yàn)，直到超過3mm的劃痕不再出現(xiàn)為止。以沒有使涂層出現(xiàn) 3mm及以上劃痕的最硬的鉛筆硬度表示涂層的鉛筆硬度。 平行測定兩次。如果兩次測定結(jié)果不一樣，應(yīng)重新試驗(yàn)。 塑料橡膠和漆膜硬度 結(jié)果處理結(jié)果處理 塑料橡膠和漆膜硬度 擺桿阻尼試驗(yàn)擺桿阻尼試驗(yàn) GB/T 1730-2007 色漆和清漆 擺桿阻 尼試驗(yàn) 塑料橡膠和漆膜硬度 原理 接觸涂膜表面的擺桿以一定周

18、期擺動時(shí)，如 表面軟則擺桿擺幅的衰減快，表面硬則擺幅 的衰減慢。通過擺桿下面嵌入的兩個(gè)鋼球接 觸漆膜樣板，在擺桿以一定周期擺動時(shí)，擺 桿的固定質(zhì)量對漆膜壓迫，而使漆膜產(chǎn)生抗 力。根據(jù)擺搖擺規(guī)定振幅所需的時(shí)間判定漆 膜的硬度（GB 1730 A法），或者根據(jù)擺桿 擺幅衰減的阻尼時(shí)間，與在玻璃板上于同樣 擺動角范圍內(nèi)擺幅衰減的阻尼時(shí)間之比值表 示漆膜硬度（GB 1730 B法）。 塑料橡膠和漆膜硬度 科尼格(Knig)和珀薩茲(Persoz)擺桿 式阻尼試驗(yàn)（A法） 記錄擺幅由63(科尼格擺，簡稱K擺)及 124 (珀薩茲擺，簡稱P擺)的時(shí)間，以 秒計(jì)。 對于有自動記錄擺桿在規(guī)定角度范圍內(nèi)擺動 次

19、數(shù)的復(fù)擺儀，其阻尼時(shí)間可按下式計(jì)算： t=Tn 式中：t漆膜阻尼時(shí)間，s；T 擺的擺動周期，s/次；n規(guī)定角度范圍內(nèi) 擺桿擺動的次數(shù)，次。 漆膜阻尼時(shí)間是以同一塊試板上3次測量值的 平均值表示。 塑料橡膠和漆膜硬度 儀器設(shè)備科尼格擺 塑料橡膠和漆膜硬度 儀器設(shè)備珀薩茲擺 塑料橡膠和漆膜硬度 操作要點(diǎn) 將已制備好的樣板放在操作臺上，并將擺 桿置于其上，關(guān)上儀器各面的玻璃門，再 慢慢的將擺移至規(guī)定的角度上，松手使擺 做自由擺動，同時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)擺桿擺至 規(guī)定角度立刻停止計(jì)時(shí)，此時(shí)所記錄下的 時(shí)間即為樣板漆膜的阻尼時(shí)間。 塑料橡膠和漆膜硬度 雙擺桿式阻尼試驗(yàn)（B法） 原理：雙擺法的測試原理是以一固定

20、質(zhì)量 的雙擺，通過擺桿的橫桿下面嵌入的兩個(gè) 鋼珠接觸漆膜表面，當(dāng)擺桿在規(guī)定的擺動 角范圍內(nèi)以一定周期擺動時(shí)，擺桿的質(zhì)量 通過鋼珠與漆膜的接觸點(diǎn)，對漆膜產(chǎn)生壓 迫，從而使漆膜產(chǎn)生抗力。根據(jù)擺桿擺幅 衰減的阻尼時(shí)間，與在玻璃板上于同樣擺 動角范圍內(nèi)擺幅衰減的阻尼時(shí)間之比值即 為該漆膜的硬度。 塑料橡膠和漆膜硬度 儀器設(shè)備雙擺硬度計(jì) 雙擺硬度計(jì)由雙擺、儀器座、標(biāo)尺、底座 等組成，為避免氣流和振動，儀器還配有 一個(gè)保護(hù)外罩。使用前應(yīng)確保在未涂漆的 標(biāo)準(zhǔn)玻璃板上擺桿從5擺動到2時(shí)的阻 尼時(shí)間為(4406) s。如果此值不在范圍內(nèi)， 應(yīng)同時(shí)調(diào)節(jié)前后擺桿上兩個(gè)重錘的位置， 使其符合要求。 塑料橡膠和漆膜硬度 儀器設(shè)備雙擺硬度計(jì) 塑料橡膠和漆膜硬度 試驗(yàn)方法 測定時(shí)先將擺桿偏轉(zhuǎn)至5.5處，松開擺桿做 自由擺動，當(dāng)擺至5時(shí)開始計(jì)時(shí)。記錄擺幅 由52的時(shí)間，以秒計(jì)。 漆膜硬度按下式計(jì)算：X= t/t0式中：X 被 測漆膜硬度值；t擺桿在漆膜上從52 的擺動時(shí)間，s；t0擺桿在玻璃板上從 52的擺動時(shí)間，s。 漆膜硬度以同一塊試板上兩次測量值的平均值 表示。兩次測量值之差不應(yīng)大于平均值的5 塑料橡膠和漆膜硬度 注意事項(xiàng) 標(biāo)準(zhǔn)玻璃板使用前應(yīng)用酒精