高分子材料性能测试方法-力学性能

高分子材料性能测试方法

3 高分子材料的力学性能3.1 拉伸性能

32

3.2 弯曲性能

3.3 压缩性能

3.4 冲击性能

34

3.5 剪切性能

3.6蠕变和应力松弛

36

3.7 硬度

3.8 撕裂性能

38

3.7硬度测试

定义

硬度的定义：指材料抵抗其它较硬物体压入其表面的

能力。硬度值的大小是表示材料软硬程度有条件性的定量反能力硬度值的大小是表示材料软硬程度有条件性的定量反

映，本身不是一个单纯的确定的物理量，而是由材料弹性、

塑性、韧性等一系列力学性能组成的综合指标.

不仅取决于材料，也取决于测量条件和方法

3.73.7.1测量方法分类

布氏硬度测试

（１）测定材料耐（球形或其它形状）顶针压入能力：布氏(Brinell)、维氏(Vickers)、努普(Knoop)、巴科尔(Barcol)、邵氏(Shore)、球压痕硬度；

（２）测定材料对尖头或另一种材料的抗划痕性：比尔鲍姆测定材料对尖头或另种材料抗痕性尔姆(Bierbaum)硬度、莫氏(Mohs)硬度；

（３）测定材料的回弹性：洛氏(Rockwell)硬度、邵氏反弹硬度

硬度测试

3.7

3.7.2邵氏硬度

测量原理：邵氏硬度是将规定形状压针在标准弹簧压力作用下压入试样，把压入深度转换为硬度值来表示。有100个分度，表示不同的硬度，可以直接从邵氏硬度计上读取。

国标中应用两种：Ａ型适用于软质塑料和橡胶；

D型适用于硬质塑料和橡胶。

*当A型测定读数大于90应改用D型，D型测定读数小于20时，改用A型。

3.7硬度测试

373.7.2邵氏硬度

3.7

硬度测试2. 试样尺寸：

A 型硬度：试样厚度不小于5mm ；

D 型硬度：厚度不小于3mm

试样允许用两层，最多不超过三层叠合成所需厚度，试样允许用两层最多不超层合成所需厚度保证各层间接触良好。

试样大小应保证每个测量点与试样边缘距离不小于12 mm ，各测量点间距不小于6mm 。

3

73.7.2邵氏硬度

3.7

硬度测试3.仪器：

压力：邵氏A 为1kg

邵氏D 为5 kg

压头：D 型硬度计相较A 型硬度计的压针更加尖锐

3.7

硬度测试

3.7.2邵氏硬度

4. 实验步骤

A 按规定调节试验环境。对于硬度与湿度无关的材料试验前，试样应在试验环境中至少放置1h。

B 将硬度计垂直安装在支架上，用厚度均匀的玻璃片平放在试样平台上，在相应重锤作用下使硬度计下压板与玻璃片完试样平台上在

全接触，此时读数盘指针应指示“100”，当压针完全离开玻璃片，应指“0，允许最大偏差为±1邵氏硬度值；

璃片应指“0”允许最大偏差为±邵氏硬度值

C 试样置于试样平台上，缓慢均匀地加载，从下压板与试样

后立读数若规定要瞬时读数则在板

完全接触15s后立即读数。若规定要瞬时读数，则在下压板

与试样完全接触后1s内读数；

D 在试样上相隔6mm以上的不同点处测量五次。

3.7硬度测试

3.7.2邵氏硬度

5.结果计算：

读数度盘上得到的读数即为所测定的邵氏硬度值。

H A或H D

如：H A50，H D 20等。

D

3.7硬度测试3.7.3洛氏硬度

1原理

1.原理：

用规定的压头，先施加初试验力（压头深度

h1），再施加主试验力，然后返回初试验力(压头深度h2)，用前后次初试力作用下的二次初试验力作用下的压头压入深度差h求得洛氏硬度值。

洛氏硬度值

3.7硬度测试

3.7373硬度测试

3.7.3

洛氏硬度22.塑料洛氏硬度常用标尺

洛氏硬度标尺

初试验力N （kgf ）主试验力N （kgf ）压头直径mm R

98.07(10)588.4(60)12.700±0.015L

98.07(10)588.4(60) 6.350±0.015M

98.07(10)980.7(100) 6.350±0.015()()E 98.07(10)980.7(100) 3.175±0.015

硬度测试

3.7

3.7.3洛氏硬度

3.试样：

推荐尺寸：L×b×h=50×50×6mm

若试样无法得到规定的最小厚度值时，允许由同种材料的薄试样叠合组成，但每块试样表面都应紧密接触。

叠合层数不得多于三层。其结果不能与非叠合试样进行比较。

3.73.7.3洛氏硬度

4实验步骤

硬度测试

4.实验步骤：①按规定检查试样，按规定调节试验环境。

根据材料软硬程度尽可能使测得硬度②选择合适标尺，尽可能使测得硬度值处于50-115之间，少数材料不在此范围的不得超过125。

③选定适当的工作台，使试样慢慢无冲击地与压头接触，直至硬度指示器短指针指于零点，长指针垂直向上指向B30（CO ）（此时已施加98.07N 的初试验力）调节硬度指示器使长指针对准施加主试验力并④调节硬度指示器，使长指针对准B30，施加主试验力并保持15s ，然后再平稳地卸除主试验力，经15s 时读取长B 标尺数据。

指针所指的标尺数据⑤重复操作，取平均值。