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維卡軟化點測定儀

簡要描述:維卡軟化點測定儀GB/T1634規(guī)定了測定塑料負荷(三點加荷下的彎曲應(yīng)力)變形溫度的方法,為適應(yīng)不同類型材料,規(guī)定了不同類型試樣和不同的恒定試驗負荷。

  • 產(chǎn)品型號:維卡軟化點測定儀
  • 廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家
  • 更新時間:2024-08-21
  • 訪  問  量:5884

詳細介紹

品牌AIRTIMES/中航時代價格區(qū)間5萬-10萬
產(chǎn)地類別國產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域印刷包裝,汽車

GB/T1634塑料負荷變形溫度的測定

第1部分:通用試驗方法

1、范圍:

1.1  GB/T1634規(guī)定了測定塑料負荷(三點加荷下的彎曲應(yīng)力)變形溫度的方法,為適應(yīng)不同類型材料,規(guī)定了不同類型試樣和不同的恒定試驗負荷。

1.2  GB/T1634的本部分規(guī)定了通用試驗方法,第2部分對塑料、硬橡膠和長纖維增強復(fù)合材料規(guī)定了具體要求,第3部分對高強度熱固性層壓材料規(guī)定了具體要求。

1.3  所規(guī)定的方達適用于評價不同類型材料在負荷下,以規(guī)定的升溫速率升至高溫時的相對性能,所得結(jié)果不一定代表其可適用的高溫度。因為實際使用時的主要因素如時間、負荷條件和標(biāo)稱表面應(yīng)力等,可能與本試驗條件不同。只有從室溫彎曲模量相同的材料得到的數(shù)據(jù),才有真正的可比性。

1.4  本方法規(guī)定了所用試樣的優(yōu)選尺寸,用不同尺寸或不同條件制備的試樣進行試驗,可能得到不同的結(jié)果。因此,當(dāng)需要可重復(fù)的數(shù)據(jù)時,應(yīng)仔細控制和記錄樣品制備條件和試驗可變因素。

1.5  用所述試驗方法獲得的數(shù)據(jù)不能用于預(yù)測實際產(chǎn)品終使用時的行為,也不能用于設(shè)計、分析或預(yù)測材料在高溫時的耐用程度。

1.6  雖然GR/T 1634的第2部分允許使用兩種試樣放置方式,但平放方式是優(yōu)先選取的并子以推薦;而側(cè)立方式僅僅是備選的。在本標(biāo)準下次修訂時,將*刪去側(cè)立方式。

1.7  本方法通常稱作HDT(熱變形試驗),雖然沒有任何正式文件使用該標(biāo)識符號。

 

2、規(guī)范性引用立件:

下列文件中的條款通過GB/T 1634的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本部分,然而,鼓勵根據(jù)本部分達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的新版本。凡是不注日期的引用文件,其新版本適用于本部分。

GB/T 1634.2—2004 塑料  負荷變形溫度的測定  第2部分:塑料、硬橡膠和長纖維增強復(fù)合材料(ISO 75-2:2003,IDT)

GB/T 1634.3—2004  塑料  負荷變形溫度的測定  第3部分:高強度熱固性層壓材料(ISO 75-3:2003,IDT)

GB/T 2918—1998  塑料  狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗的標(biāo)準環(huán)境( idt ISO 291:1977)

 

3、術(shù)語和定義:

下列術(shù)語和定義適用于GB/T 1634的本部分和其他各部分。

3.1

彎曲應(yīng)變 flexural strain

cf

試樣跨度中點外表面單位長度的微小的用分數(shù)表示的變化量。

注:以無量綱比值或百分量(%)表示。

3.2

彎曲應(yīng)變增 R flexural strain increase

在加熱過程中產(chǎn)生的所規(guī)定的彎曲應(yīng)變增加量。

注1:以百分量(%)表示。

注2:引入該量的目的是為了強調(diào)這個事實,即施加的試驗負荷所引起的初始撓度是不測量的。因此,試驗的終判據(jù)不是應(yīng)變值,僅僅是被監(jiān)測的撓度增加量(還可見3.4)。

3.3

撓度 deflection

s

在彎曲過程中,試樣跨度中心的頂面或底面偏離其原始位置的距離。

注:以毫米(mm)為單位。

3.4

標(biāo)準撓度 standard deflection

△s

由GB/T 1634有關(guān)部分規(guī)定的,與試樣表面彎曲應(yīng)變增量△Ef對應(yīng)的撓度增量。

注1:以毫米(mm)為單位[見8.3公式(5)和公式(6)]。

注2:標(biāo)準撓度取決于試樣的尺寸、放置方式及支點間的跨度。

3.5

彎曲應(yīng)力 flexural stress

    

試樣跨度中心外表面上的標(biāo)稱應(yīng)力。

注:以兆帕斯卡(MPa)為單位。

3.6

負荷load

F

施加到試樣跨度中點上的力,使之產(chǎn)生規(guī)定的彎曲應(yīng)力。

注:以牛頓(N)為單位[見8.1中的公式(1)至公式(3)]。

3.7

負荷變形溫度 temperature of deflection under load

Tf

隨著試驗溫度的增加,試樣撓度達到標(biāo)準撓度值時的溫度。

注:以攝氏度(℃)為單位。

 

4、原理:

標(biāo)準試樣以平放(優(yōu)選的)或側(cè)立方式承受三點彎曲恒定負荷,使其產(chǎn)生GB/T 1634相關(guān)部分規(guī)定的其中一種彎曲應(yīng)力。在勻速升溫條件下,測量達到與規(guī)定的彎曲應(yīng)變增量相對應(yīng)的標(biāo)準撓度時的溫度。

 

5、設(shè)備:

5.1  產(chǎn)生彎曲應(yīng)力的裝置

該裝置由一個剛性金屬框架構(gòu)成,基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。框架內(nèi)有一可在豎直方向自由移動的加荷桿,桿上裝有砝碼承載盤和加荷壓頭,框架底板同試樣支座相連,這些部件及框架垂直部分都由線膨脹系數(shù)與加荷桿相同的合金制成。

試樣支座由兩個金屬條構(gòu)成,其與試樣的接觸面為圓柱面,與試樣的兩條接觸線位于同一水平面上??缍瘸叽?,即兩條接觸線之間距離由GB/T 1634的相關(guān)部分給出。將支座安裝在框架底板上,使加荷壓頭施加到試樣上的垂直力位于兩支座的中央。支座接觸頭緣線與加荷壓頭緣線平行,并與對稱放置在支座上的試樣長軸方向成直角。支座接觸頭和加荷壓頭團角半徑為(3.0±0.2)mm,并應(yīng)使其邊緣線長度大于試樣寬度。

除非儀器垂直部件都具有相同的線膨脹系數(shù),否則這些部件在長度方向的不同變化,將導(dǎo)致試樣表觀撓曲讀數(shù)出現(xiàn)誤差。應(yīng)使用由低線膨脹系數(shù)剛性材料制成的且厚度與被試驗試樣可比的標(biāo)準試樣對每臺儀器進行空白試驗,空白試驗應(yīng)包含實際測定中所用的各溫度范圍,并對每個溫度確定校正值。如果校正值為0.01mm或更大,則應(yīng)記錄其值和代數(shù)符號。每次試驗時都應(yīng)使用代數(shù)方法,將其加到每個試樣表觀撓曲讀數(shù)上。

注:已發(fā)現(xiàn)殷鋼和硼硅玻璃適宜用作空白試驗材料。

 

圖1    測定負荷變形溫度的典型設(shè)備

5.2  熱裝置

加熱裝置應(yīng)為熱浴,熱浴內(nèi)裝有適宜的液體傳熱介質(zhì),試樣在其中應(yīng)至少浸沒50mm深,并應(yīng)裝有高效攪拌器。應(yīng)確定所選用的液體傳熱介質(zhì)在整個溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的并應(yīng)對受試材料沒有影響,例如不引起溶脹或開裂。

加熱裝置應(yīng)裝有控制元件,以使溫度能以(120±10)℃/h的均勻速率上升。

應(yīng)定期用核對自動溫度讀數(shù)或至少每6min用手動核對一次溫度的方法校核加熱速率。

如果在試驗中要求每6min內(nèi)溫度變化為(12±1)℃,則也應(yīng)考慮滿足此要求。

熱浴中試樣兩端部和中心之間的液體溫度差應(yīng)不超過±1℃。

注1:可將儀器設(shè)計成當(dāng)?shù)竭_標(biāo)準撓度時能自動停止加熱。

注2:液體石蠟、變壓器油、甘油和硅油都是合適的液體傳熱介質(zhì),也可以使用其他液體。

5.3  砝碼

應(yīng)備有一組砝碼,以使試樣加荷達到按8.1計算所需的彎曲應(yīng)力。

注:必須能以1g的增量調(diào)節(jié)這些砝碼。

5.4  溫度測量儀器

可以使用任何適宜的,經(jīng)過校準的溫度測量儀器,應(yīng)具有適當(dāng)范圍并能讀到0.5℃或更精確。

應(yīng)在所使用儀器*的浸沒深度對測溫儀器進行校準。測溫儀器的溫度敏感元件,距試樣中心距離應(yīng)在(2±0.5)mm以內(nèi)。

按照制造廠的說明書,對測溫儀器進行校準。

注:如同時試驗幾個試樣,那么在熱浴的每個試驗位置上都配備獨立的測溫儀器可能是有用的。

5.5    撓度測量儀器

可以是已校正過的直讀式測微計或其他合適的儀器,在試樣支座跨度中點測得的撓曲應(yīng)精確到0.01mm以內(nèi)。

有些類型儀器,測微計彈簧產(chǎn)生的力F0向上作用,因此,由加荷桿施加的向下力應(yīng)減去F0。而另一種情況,F(xiàn)0向下作用,此時加荷桿產(chǎn)生的力應(yīng)加上F0。對這類儀器,必須確定力F0的大小和方向,以便能對其進行補償(見8.1)。由于某些測微計的F0在整個測量范圍內(nèi)變化相當(dāng)大,故應(yīng)在儀器所要使用的部分范圍內(nèi)進行測量。

5.6  測微計和量規(guī)

用于測量試樣的寬度和厚度,應(yīng)精確到0.01mm。

 

6、試樣:

6.1  概述

所有試樣都不應(yīng)有因厚度不對稱所造成的翹曲現(xiàn)象。由于諸如模塑試樣時冷卻條作不同或結(jié)構(gòu)不對稱,使試樣在加熱過程中可能變翹曲,即無負荷時已彎曲現(xiàn)象。應(yīng)使用在試樣兩個相對表面施加負荷的方法進行校正。

6.2  形狀和尺寸

試樣應(yīng)是橫截面為矩形的樣條,其長度l、寬度b、厚度h應(yīng)滿足l>b>h

試樣尺寸應(yīng)由GB/T 1634相關(guān)部分規(guī)定。

每個試樣中間部分(占長度的1/3)的厚度和寬度,任何地方都不能偏離平均值的2%以上。

應(yīng)按照GB/T1634相關(guān)部分的規(guī)定制備試樣。

6.3  試樣的檢查

試樣應(yīng)無扭曲,其相鄰表面應(yīng)互相垂直。所有表面和棱邊均應(yīng)無劃痕,麻點、凹痕和飛邊等。

應(yīng)確保試樣所有切削面都盡可能平滑,并確保任何不可避免的機加工痕跡都順著長軸方向。

為使試樣符合這些要求,應(yīng)把其緊貼在直尺、三角尺或平板上,用目視觀測或用測微卡尺對試樣進行測量檢查。

如果測量或觀察到試樣存在一個或多個不符合上述要求的缺陷,則應(yīng)棄之不用或在試驗前將其機加工到適宜的尺寸和形狀。

6.4  試樣數(shù)量

至少試驗兩個試樣,為降低翹曲變形的影響,應(yīng)使試樣不同面朝著加荷壓頭進行試驗。如需進行重復(fù)試驗(見GB/T 1634.2—2004和GB/T 1634.3—2004的8.3),則對每個重復(fù)試驗都要求增加兩個試樣。

 

7、狀態(tài)調(diào)節(jié):

除非受試材料規(guī)范另有要求,狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗環(huán)境應(yīng)符合GB/T 2918的規(guī)定。

 

8、操作步驟:

8.1  施加力的計算

在GB/T 1634所采用的三點加荷法中,施加到試樣上的力F,以N為單位,作為彎曲應(yīng)力的函數(shù),由式(1)或式(2)計算:

如果試樣采取優(yōu)選(平放)放置方式:

式中:

F——負荷,單位為牛頓(N);

QF——試樣表面承受的彎曲應(yīng)力,單位為兆帕(MPa);

b——試樣寬度,單位為毫米(mm);

h——試樣厚度,單位為毫米(mm);

L——試樣與支座接觸線間距離(跨度),單位為毫米(mm)。

測量bh時,應(yīng)精確到0.1mm;測量L時,應(yīng)精確到0.5mm。

跨度和彎曲應(yīng)力,應(yīng)符合GB/T 1634有關(guān)部分的規(guī)定。

施加試驗力F時,應(yīng)考慮加荷桿質(zhì)量mr的影響,需把它作為試驗力的一部分。如果使用彈簧施荷儀器,如表盤式測微計,還應(yīng)考慮彈簧施加力Fa的大小和對總力F的方向,即是正還是負(見5.5)。

要將質(zhì)量為mw的附加砝碼放在加荷桿上,以產(chǎn)生式(3)規(guī)定的所需總力F。

 

 

式中:mr——施加試驗力的加荷桿質(zhì)量,單位為于克(kg);

mw——附加砝碼的質(zhì)量,單位為千克(kg);

F——施加到試樣上的總力,單位為牛頓(N);

Fa——所用儀器施荷彈簧產(chǎn)生的力,單位為牛頓(N)。

如果彈簧對著試樣向下壓,則該力值為正;如果彈簧推力與加荷桿下降方向相反,則該力值為負;如果沒有使用這種儀器,則該力為零。

實際施加力應(yīng)為計算力F(1±2.5%)。

注:所有涉及彎曲性能的公式,僅在應(yīng)用到應(yīng)力/應(yīng)變關(guān)系為線性的情況才是正確的。因此,對大多數(shù)塑料來說,這些公式僅在小撓度情況下才是比較準確的。但可以用給出的這些公式對材料進行比較。

8.2  加熱裝置的起始溫度

每次試驗開始時,加熱裝置(5.2)的溫度應(yīng)低于27℃,除非以前的試驗已經(jīng)表明,對受試的具體材料,在較高溫度下開始試驗不會引起誤差。

8.3  測量

對試樣支座間的跨度(見5.1)進行檢查,如果需要則調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)闹怠y量并記錄該值,精確至0.5mm,以便用于8.1中的計算。

將試樣放在支座上,使試樣長軸垂直于支座。將加荷裝置(5.1)放入熱浴中,對試樣施加按8.1計算的負荷,以使試樣表面產(chǎn)生符合GB/T 1634有關(guān)部分規(guī)定的彎曲應(yīng)力。讓力作用5min后(見注1),記錄撓曲測量裝置(5.5)的讀數(shù),或?qū)⒆x數(shù)調(diào)整為零。

以(120±10)℃/h的均勻速率升高熱浴的溫度,記下樣條初始撓度凈增加達到標(biāo)準撓度時的溫度,即為在GB/T 1634有關(guān)部分規(guī)定的彎曲應(yīng)力下的負荷變形溫度。標(biāo)準撓度是高度(hb,依試樣放置方式而定,見8.1)、所用跨度和GB/T 1634相關(guān)部分規(guī)定的彎曲應(yīng)變增量的函數(shù),分別按式(5)和式(6)計算:

 

 

式中:

△s——標(biāo)準撓度,單位為毫米(mm);

L——跨度,即試樣支座與試樣的接觸線之間距離,單位為毫米(mm);

△——彎曲應(yīng)變增量,%;

h——試樣厚度,單位為毫米(mm);

b——試樣寬度,單位為毫米(mm)。

注1:保持5min的等候時間,是用于部分補償某些材料在室溫下受到規(guī)定彎曲應(yīng)力時所顯示的蠕變。在開頭5min內(nèi)發(fā)生的蠕變,通常占初30min內(nèi)發(fā)生蠕變的絕大部分,如果受試材料在起始溫度前5mn內(nèi)沒有明顯的蠕變,則可以省去5min的等候時間。

注2:如果已知試樣撓度為試樣溫度的函數(shù)。那么這一點在試驗結(jié)果的解釋中常需是有用的??赡艿脑?,建議在等候和加熱期間連續(xù)監(jiān)控試樣撓度。

至少應(yīng)進行兩次試驗,每個試樣只應(yīng)使用一次。為降低試樣不對稱性(例如翹曲)對試驗結(jié)果的影響,應(yīng)使試樣相對的面分別朝向加荷壓頭成對地進行試驗。

 

9、結(jié)果表示:

以受試試樣負荷變形溫度的算術(shù)平均值表示受試材料的負荷變形溫度,除非GB/T 1634有關(guān)部分另有規(guī)定。

把試驗結(jié)果表示為一個靠近的攝氏溫度整數(shù)值。

 

10、精密度:

由于尚未得到實驗室間試驗數(shù)據(jù),故未知本試驗方法的精密度。如果得到上述數(shù)據(jù),則在下次修訂時加上精密度說明。

 

11、試驗報告:

試驗報告應(yīng)包括下列信息:

a)注明采用GB/T1634有關(guān)部分;

b)標(biāo)識受試材料所需的詳細情況;

c)試樣制備方法;

d)熱浴中所用的液體傳熱介質(zhì);

e)所用的狀態(tài)調(diào)節(jié)和退火程序,如果有的話;

f)負荷變形溫度,℃(如果在不同加荷方向上進行的兩次測量單個結(jié)果之差超過GB/T 1634有關(guān)部分規(guī)定的界限則應(yīng)分別報告兩個方向的全部試驗結(jié)果);

g)所用試樣尺寸;

h)試樣的放置方式(平放或倒立);

i)所用的彎曲應(yīng)力;

j)所用的跨度;

k)在試驗過程中或從儀器中卸下后注意到的試樣任何異常情況。

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