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海绵硬度测试方法

点击次数:451 发布时间:2018-02-07
 

化工海绵:

聚氨酯软发泡橡胶,聚氨酯是生活中***常见的一种高分子材料,广泛应用于制作各种“海绵”制品。以及避震,抗摩擦用途的弹性材料,例如鞋底,拖拉机坦克履带衬底。

海绵的成分大多是聚氨酯

PU海绵主要包括聚酯及聚醚型可切片或卷切,亦可根据客户要求复合加工,热压加工及爆破开孔处理等 。PU海绵由于其具有保温、隔热、吸音、减震、阻燃、防静电、透气性能好等特性,故涉及各种行业,包括汽车工业、电池工业、化妆品业、胸围内衣制造业及家具制造业等。

如何测试海绵硬度:

硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 

1.布氏硬度(HB) 

以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 

2.洛氏硬度(HR) 

当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示: 

HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 

HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 

HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。 

3 维氏硬度(HV) 

以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。 

另外硬度还有以下表示和测试方式 

邵氏硬度计 - Shore hardness tester 

邵氏硬度计为橡胶A型硬度计,是一种手持式硬度计,可橡胶(塑料)制品和泡沫海绵制品的邵氏硬度,它测量了规定压针在指定压强和时间条件下的针入度,是现场使用理想的测试仪器。它具有携带方便、造型美观、重量轻等优点。 

莫氏硬度 - Mohs’scale of hardness 

说明:表示矿物硬度的一种标准。1824年由德国矿物学家莫斯(Frederich Mohs)首先提出。应用划痕法将棱锥形金刚钻针刻划所试矿物的表面而发生划痕,习惯上矿物学或宝石学上都是用莫氏硬度。用测得的划痕的深度分十级来表示硬度:滑石(talc)1(硬度***小),石膏(gypsum)2,方解石(calcite)3,萤石(fluorite)4,磷灰石(apatite)5,正长石(feldspar;orthoclase;periclase)6,石英(quartz)7,黄玉(topaz)8,刚玉(corundum)9,金刚石(diamond)10。莫氏硬度也用于表示其他固体物料的硬度。 

巴氏硬度 - Barcol scale of hardness 

巴柯尔(Barcol)硬度(简称巴氏硬度), ***早由美国 Barber-Colman公司提出,是近代国际上广泛采用的一种硬度门类,以特定压头在标准弹簧的压力作用下压入试样,以压痕的深浅表征试样的硬度。巴柯尔硬度计(巴氏硬度计)作为专门测量玻璃钢制品、增强或非增强硬塑料、铝及铝合金、黄铜、紫铜等较软金属硬度的专用检测工具(特别 适用于玻璃钢制品),已被大多数国家或国际组织认可。美国材料试验协会(ASTM)、日本工业规范(JIS)、中国等国家相继制定《用巴柯尔硬度计测量玻璃钢(GRP)硬度试验方法》的国家标准。 

肖氏硬度 - Shore scleroscope hardness 

说明:简称HS。表示材料硬度的一种标准。由英国人肖尔(Albert F.Shore)首先提出。应用弹性回跳法将撞销从一定高度落到所试材料的表面上而发生回跳。撞销是一只具有***的小锥,***上常镶有金刚钻。用测得的撞销回跳的高度来表示硬度。肖氏硬度计适用于测定黑色金属和有色金属的肖氏硬度值。用于测定橡胶、塑料、金属材料等的硬度。在橡胶、塑料行业中常称作邵氏硬度。

一般测试海绵主要采用邵氏硬度计更为普遍。

邵氏硬度计F型(海绵硬度计):

概述:

邵氏硬度计主要用来测定材料的压痕硬度,它有多种不同的标尺来表示被测材料的硬度。F型专用于测定软的泡沫材料硬度,以及聚氨脂泡沫胶料制品硬度,这种硬度计与其他硬度计在测定使用方面有所不同,在使用时,压脚直接在试样上接触,并利用它自己的重量作为测力负荷。

工作原理:

用规定质量的冲击体在弹力作用下,以一定速度冲击试样表面,用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度值。

本硬度计符合以下标准:

《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》

GB/T 531-1999 

《塑料邵氏硬度试验方法》

GB/T 2411-80 

其他标准:DIN 53505, ISO 868, ISO 7619, ASTM D 2240, JIS K7215.

技术参数:

测试范围:10~90 HF

分辨率:  0.1 HF

测量精度:≤ ±1 HF

仪器特点:

数字显示,读数无误差、准确、精度高

结构简单、使用方便、型小体轻

具有峰值锁存、平均值计算及欠压报警功能

操作方法:

将硬度计垂直放在大于压脚的平面试样(或试件)上,让压针的端面与试样紧紧地接触1到2秒,这时指针所指刻度即为被测试样(试件)的硬度值。为了提高测量准确度,应将试样放在平整的玻璃或平板上,每个测量点只准测量一次,同一试样上选取多个不同部位测量点,测量结果取平均值,即为该试样材料的硬度值。本硬度计具有平均值计算功能,能快速计算出试样硬度平均值,测量更方便快捷,使用方法详见说明书。

注意事项:

当硬度计压脚处于悬空状态时,指针显示为“0”,压针端面与压脚平面紧密接触于玻璃板上,指针显示应为“99.7~101”。如检查时硬度计指针不能显示“0”和“99.7~101”时,需要调整到“0”和“99.7~101”时才能使用。 

试样及调节: 

* 试样的厚度***小为10mm。若试样较薄,允许叠合两层,但应保证各层之间接触良好总厚度仍应符合试样厚度规定。

* 试样大小应满足长和宽都大于100mm,测试点离开边缘的距离***应为50mm。

* 试样表面光滑、厚度应均匀、平整、无气泡、无机械损伤及杂质等。

* 硬度计使用完毕后,装入仪器箱内,放置干燥处,防止受潮。

 
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