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1、塑料硬度测试,高分子131第一组 制作人：卢文江,基 本 概 念,硬度：硬度是表示材料抵抗其他较硬物压入其表面的能力。 常用的测试方法：洛氏硬度、邵氏硬度 标准： 洛氏硬度 ASTM D785 DIN EN ISO 2093 GB/T 3398.2-2008 邵氏硬度 ASTM D2240 DIN EN ISO 868 GB/T 2411-2008,洛氏硬度,测试原理：在规定的加荷时间内，在受试材料上面的钢球上施加一个恒定的初负荷，压痕深度为h1；接着再施加主负荷，压痕深度为h2；保持一段时间后撤去主负荷保留初负荷，压痕深度为h3。利用深度差h=h3-h1计算硬度值。 洛氏硬度值公式： HR=
2、k-h/c HR-洛氏硬度值 k-常数，用钢材压头时等于130 c-常数，约等于0.002mm,洛氏硬度测试仪,结构：主要由机架、压头、加力机构、 硬度指示器和计时装置组成。 试样： 推荐尺寸为50mm*50mm*6mm当 试样达不到6mm可用相同厚度的试样叠 成。但要求每片试样的表面都紧密接触。 试样应厚度均匀、表面光滑、平整、 无气泡、无机械损伤及杂质等，试验后在支撑面上不应有压头的 压痕。 测试洛氏硬度只需一个试样，对各向同性试样，每一试样至少 测量5次 ；对各向异性试样，每个方向上至少测5个洛氏硬度值。 试验前，试样应在受试材料有关的规定环境或在温度23C相 对湿度50%的条件下进行状
3、态调节。,洛氏硬度标尺、负荷、压痕器直径,硬度标尺初负荷（N） 总负荷（N） 压头直径mm R98.1588.4 12.7000.015 L 98.1588.4 6.3500.015 M98.1 980.7 6.3500.015 E98.1980.7 3.1750.015 各标尺的洛氏硬度常数取为130。,测试步骤： 1、 根据材料的软硬程度选择合适的标尺，尽可能使洛氏硬度值处于50115,少数材料不能处于此范围时，硬度值不超过125。 2、 把试样置于工作台上，施加初负荷且调整千分表到零，在施加初负荷10s内施加主负荷，并保持15s后卸去主负荷，再15s后读取千分表的读数准确到标尺的分度值。
4、 3、 洛氏硬度计是按硬度值直接标示分度，则按如下方法进行操作：计数施加主负荷后长指针通过红标尺上零点的次数，将所得次数与卸去主负荷后指针通过零点的次数相减。若差值为0，则硬度值位标尺读数加100。若差值为1，则硬度值为标尺读数。若差值为2，则硬度值为标尺读数减去100。 4、 反向旋转丝杠手轮，使工作台下降，更换测试点、在试样的同一表面测试5点。,结果表示： 洛氏硬度值用标尺字母作为前缀的数字表示，如HRR95。硬度值可从数字显示式硬度计直接读取，或按公式计算。 实验结果以5个单个测定值的算术平均值表示，去3位有效数字。,影响因素,1）试验仪器的影响 机架的变形量超过标准；主轴倾斜；压头夹持
5、方式不正常；加荷不平稳以及压头轴线偏移等。 2）测试温度的影响 随着测试温度的上升，各种塑料材料的洛氏硬度值都将下降，尤其是对热塑性塑料的影响更为显著。 3）试样厚度的影响 试样厚度小于 6mm 时，对硬度值的影响较大； 试样厚度大于 6mm 时对硬度值的影响较小。 规定试样厚度不得小于 6mm 。,邵氏硬度,测量原理：具有一定形状的钢制压，在试验力作用下垂直压入试样表面，当压足表面与试样表面完全贴合时，压针尖端面相对压足平面有一定的伸出长度L，以L值的大小来表征邵氏硬度的大小,L值越大，表示邵尔硬度越低，反之越高. 计算公式为： HA=100- L/0.025 HD=100- L/0.025
6、 HC=100- L/0.025 式中HA为邵氏A硬度.,邵氏硬度计的分类,邵氏硬度计主要分为三类：即 A型，C型和 D型。它们的测量原理完全相同，所不同的是测量针的尺寸不同。 其中 A型的针尖直径为 0.79mm， 邵 A型硬度计用来测量软塑料、橡胶、合成橡胶、毡、皮革、 D型的针尖直径为 0.2mm.即半径为R0.1。邵D 型硬度计用来测量硬塑料和硬橡胶的硬度，例如:地板材料，保龄 球等现场测量硬度。 C型的测针是一个圆球直径5mm。 邵氏 C型硬度计用来测量泡沫材料和海绵等软性材料。,邵氏硬度计的结构,邵氏硬度计主要由压座、压针、指示装置及已校准的弹簧组成。,试样制备和要求,1、试样厚度
7、均匀，表面光滑、平整、无气泡、无机械损伤及杂质。 2、试样应足够大，以保证离任意一边至少9mm进行测量。厚度至少为4mm。试样可以用几层 塑料叠合到需要的厚度，但需保证各层之间接触良好。 3、每组试样测量点数不少于5个，可以在一个或几个试样上进行。,操作步骤,1、将试样放在一个硬的、坚固稳定的水平面。 2、握住硬度计，使其处于垂直位置，然后将压座无冲击地加在试样上，使压座平行于试样。 3、施加足够的压力，使压座和试样紧密接触，15s后读取指示装置的示值。 注：若需要瞬间读数，则在压座与试样紧密接触后1s之内读取硬度计的最大值。 4、在同一试样上至少相隔6mm测量5个硬度值。 注意事项：当A型硬
8、度计的测量值高于90时，应采用D型硬度计进行测量；当D型硬度计的示值小于20时换用A型硬度计进行测量。,试验结果的计算与表示,1、 指示装置上得到的读数即为所测定的邵氏硬度值。用符号HA或HD分别表示邵氏A和邵氏D的硬度。 2、试验结果以一组试样的算术平均值表示。,影响因素,1、试样厚度影响试验结果。试样受到压力后产生变形，受压部分变薄，压针就受到承托试样的金属板或玻璃板的影响，使硬度值增大。 2、塑料的硬度也与其它力学性能一样，随温度的升高，硬度降低。热塑性塑料比热固性塑料更为明显。 3、硬度试验时，读数时间对硬度值影响很大。由于塑料受压后产生蠕变，随着时间延长，形变继续发展。因此不同时间读数，所得结果有一定差别。,
