热变形温度和维卡软化点的区别

热变形温度和维卡软化点的测试方法具有很明显的区别,热变形温度的测试是测试样条弯曲一定尺寸的温度,维卡是采用一个针状探头刺入样条一定深度的温度。

具体可以在高分子物理或者高分子物理实验课本里找到,不过最好的方法是自己去操作一下。

1.82MPa和0.45MPa是HDT测试的载荷,可以参考HDT测试标准。

一般情况工程塑料用1.82的,比如,尼龙,PET,PBT等,热变形低的常用0.45的,PP,PE,PS等。

对于同一种塑料,比如尼龙,1.82测出的温度一般情况下要比0.45的低。

对某些对压力敏感的更是如此。

曾做过回收PPS的热变形,同一批试样,在1.82是热变形只有两百零几,用0.45的可以达到两百六七,所以有时候有的厂家用0.45的条件测耐高温材料给客户看。

热变形与维卡可在同一台仪器测,只是压头与载荷不同。

维卡的压头是面积为1平方毫米的针头,热变形的是具有一定圆弧的斧型压头。

软化点:物质软化的温度。

主要指的是无定形聚合物开始变软时的温度。

它不仅与高聚物的结构有关,而且还与其分子量的大小有关。

测定方法有很多。

测定方法不同,其结果往往不一致。

较常用的有维卡(Vicat)法和环球法等。

热变形温度:测定试样受某一荷重时产生变形(或软化)至一定量的温度。

热变形温度:以标准样条为例,在一定的升温速率及载荷作用下,样条挠度变化0.21m m时对应的温度。

维卡软化点:在一定的升温速率及载荷作用下,压头进入标准试样1mm时对应的温度。

升温速率和载荷分别有两种标准。

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实验讲义十二 热变形温度及维卡软化点的测定

实验讲义十二 热变形温度及维卡软化点的测定

实验十二热变形温度及维卡软化点的测定一、实验目的1.学会使用热变形温度-维卡软化点测定仪。

2.了解塑料在受热情况下变形温度测定的物理意义。

3.掌握塑料的维卡软化点的测试方法。

测定PP、PS等试样的维卡软化点。

二、实验原理塑料试样浸在一个等速升温的液体传热介质中(甲基硅油),在简支架式的静弯曲负载作用下,试样达到规定形变量值时的温度,为该材料的热变形温度(HDT)。

聚合物的耐热性能,通常是指它在温度升高时保持其物理机械性质的能力。

聚合物材料的耐热温度是指在一定负荷下,其到达某一规定形变值时的温度。

发生形变时的温度通常称为塑料的软化点。

因为使用不同测试方法各有其规定选择的参数,所以软化点的物理意义不像玻璃化转变温度那样明确。

常用维卡耐热和马丁耐热以及热变形温度测试方法测试塑料耐热性能。

不同方法的测试结果相互之间无定量关系,它们可用来对不同塑料做相对比较。

维卡软化点是测定热塑性塑料于特定液体传热介质中,在一定的负荷,一定的等速升温条件下,试样被1mm2针头压入1mm时的温度。

本方法仅适用于大多数热塑性塑料。

实验测得的热变形温度和维卡软化点仅适用于控制质量和作为鉴定新品种热性能的一个指标,不代表材料的使用温度。

三、实验仪器及试样1.仪器本实验采用XRW-300ML热变形温度-维卡软化点测定仪。

热变形温度测试装置原理如图1所示。

加热浴槽选择对试样无影响的传热介质-甲基硅油,室温时粘度较低。

可调等速升温速度为(120±10)℃/h。

两个试样支架的中心距离为100mm,在支架的中点能对试样施加垂直负载,负载杆的压头与试样接触部分为半圆形,其半径为(3±0.2)mm。

实验时必须选用一组大小适合的砝码,使试样受载后的最大弯曲正应力为18.5kg/cm2或4.6 kg/cm2。

应加砝码的质量由下式计算:W=(2σbh2/3L)-R-T式中σ:试样最大弯曲正应力(18.5kg/cm2或4.6 kg/cm2);b:试样宽度,若为标准试样,则试样宽度为10mm;h:标准试样高15mm,若不是标准试样,则需测量试样的真实宽度及高度;L:两支座中间的距离100mm;R:负载杆及压头的质量;T:变形测量装置的附加力。

热变形温度与维卡软化温度区别

热变形温度与维卡软化温度区别

热变形温度与维卡软化温度区别热变形温度与维卡软化温度是两个与材料热性质相关的重要参数。

本文将分别介绍热变形温度和维卡软化温度的概念和意义,并对它们的区别进行详细说明。

1. 热变形温度的概念和意义热变形温度是指材料在一定应力条件下发生可塑性变形的温度。

它是材料在高温下的机械性能指标之一,也是评价材料耐高温能力的重要参数。

热变形温度通常用热膨胀曲线来表示,该曲线可以反映材料在高温下的变形行为。

热变形温度越高,材料在高温下的变形能力越强。

2. 维卡软化温度的概念和意义维卡软化温度是指材料在一定条件下开始软化的温度。

该温度可以用来评估材料的热稳定性和热膨胀性能。

维卡软化温度一般通过维卡软化试验来测定,该试验通过加热材料并测量其压痕深度来确定软化温度。

维卡软化温度越高,材料的热稳定性越好。

3. 热变形温度与维卡软化温度的区别热变形温度和维卡软化温度虽然都是与材料的热性质相关的参数,但它们有以下几个区别:3.1 测量方法不同热变形温度是通过测量材料在一定应力条件下发生可塑性变形的温度来确定的,而维卡软化温度是通过维卡软化试验来测定的。

3.2 表征内容不同热变形温度主要反映材料在高温下的变形能力,即材料能够承受的最高温度,而维卡软化温度主要反映材料的热稳定性和热膨胀性能。

3.3 应用领域不同热变形温度通常用于评估材料在高温条件下的可塑性和变形能力,常用于高温结构材料的选择和设计;而维卡软化温度主要用于评估材料的热稳定性,常用于塑料、橡胶等材料的选择和应用。

总结起来,热变形温度和维卡软化温度都是与材料的热性质相关的重要参数,但它们的测量方法、表征内容和应用领域有所不同。

热变形温度主要反映材料在高温下的变形能力,而维卡软化温度主要反映材料的热稳定性。

在实际应用中,根据具体需求选择合适的参数进行评估是非常重要的。

热变形及维卡软化点温度测试仪温度参数在线校准方法

热变形及维卡软化点温度测试仪温度参数在线校准方法

热变形及维卡软化点温度测试仪温度参数在线校准方法符堃 / 上海市计量测试技术研究院摘 要 针对热变形及维卡软化点温度测试仪的在线校准,使用数据采集器对动态温度数据进行采集和分析。

本文推荐了两种不同的温度参数在线校准方法。

利用测量数据进行比对,并评定了测量不确定度。

分析并结合两种方法的优劣得到最佳的温度参数校准结果。

关键词 热变形;维卡软化点;温度;在线校准;不确定度0 引言热变形及维卡软化点温度测试仪(以下简称测试仪)用来测试塑料成型后的热变形温度和维卡软化点温度两项重要的热性能指标,为控制产品的质量或作为产品使用条件提供参考[1]。

测试仪一般由油浴槽、温度控制系统、一个或多个试样支架、搅拌装置、负载装置、测试软件等组成,可以实时监控实验温度及实验形变量曲线。

测试仪的校准参数主要有铂电阻温度、升温速率(时间)、负载砝码及形变量测量系统。

测试仪作为一种多参数的大型实验设备,需要进行周期性校准以保证其准确度。

基于它的校准方法论述比较缺乏,并由于温度参数直接作为测试结论,本文主要介绍温度参数的在线校准方法,并进行不确定度评定。

其他参数的校准相对于温度参数校准较为简单,本文不做阐述。

1 温度校准方法一1.1 原理热变形温度(heat deflection temperature,HDT)是指,对浸在一定升温速率(50 ℃/h或120 ℃/h)导热介质中的一定尺寸矩形试样施以规定负载、试样中心的变形量达到与试样尺寸所对应的形变量时的温度。

维卡软化点温度(vicat softening temperature, VST)是将热塑性塑料放置于液体传热介质中,在一定的负荷(1 000 g或5 000 g)和升温速率(50 ℃/h 或120 ℃/h)条件下、试样被直径1 mm2的针头压入1 mm时的温度。

1.2 校准方法测试仪共有六个工作站,每个工作站都有一根测量铂电阻,整个油浴槽中有一根控温铂电阻。

在实验前,将规定试样放置在每个工作站上,然后加上负载,并连接位移测量系统。

[正式版]塑料马丁耐热和维卡软化温度测定ppt资料

[正式版]塑料马丁耐热和维卡软化温度测定ppt资料

(3)参数设定:
了解热变形试验仪 操作面板的功能
设定参数,先按 复位
按设定
300指加热介质 的上限温度, 无需修改
按设定
120指升温速率, 无需修改
按设定 按设定
出现0.25,指形 变规定值, 如果选ASTM标 准无需修改 如果选GB标准, 改为0.21
修改步骤:清零,输,再按只需测一个样, 则修改:清零, 输1#,再按回车, 即可
热变形试验仪的技术参数:
两个红三角之间的距离为跨距,安放试样前先调好100mm
支点跨距为100mm中点加荷
热变形试验仪的技术参数:
升温:选定标准,确定升温速率,确定起始温热度(变注形意:温起度始温测度定GB规用定压小于头27 ℃;
如果不亮,异常,需要从设定开始重复上述步骤
维卡耐热温度测定用压针
一定时间后,变形量达到时,对应的温度就是热变形温度,如图显示
参考书
周维祥主编,《塑料测试技术》,化学工业出版社 何曼君主编, 《高分子物理》修订版,复旦大学出版
THANKS!!!
——使用弯曲应力的B法;
温度测量精度:±0.
提高升温速率对测定温度有何影响?
三个试样的变形量都到后,对应的热变形温度都在面板上显示
三个试样的变形量都到后,对应的热变形温度都在面板上显示
升温:选定标准,确定升温速率,确定起始温度(注意:起始温度GB规定小于27 ℃;
马丁耐热度是表示塑料制品使用时可能达到的最高温度,在该温度以下塑料的物理机械性质不会发生任何实质上的变化,而不是该塑料的长期工作温度,因长期工作温度要比马丁
耐热度低。
三个试样的变形量都到后,对应的热变形温度都在面板上显示
Martin’s temperature

常用塑料热变形温度表

常用塑料热变形温度表

PCTA+15%GF259PA66+33%GF245 PPS260PCT+30%GF247 LCP+30%GF265PPS260 PCT+30%GF275LCP+30%GF265常用塑料的耐热性能(未经改性的)热变形温度----------维卡软化点 ------------马丁耐热 HDPE 80-------------------120 -----------------------\ LDPE 50--------------------95-------------------------\ EVA \-------------------- 64-------------------------\ PP 102-------------------150------------------------\ PS 85--------------------105----------------------- PMMA 100-------------------120------------------------\ PTFE 260-------------------110------------------------\ ABS 86--------------------16 0-----------------------75 PSF 185-------------------180----------------------150 POM 98--------------------141----------------------55 PC 134--------------------153----------------------112 PA6 58--------------------180-----------------------48 PA66 60--------------------217-----------------------50 PA1010 55---------------------159-----------------------44 PET 70-----------------------\-------------------------80 P BT 66---------------------177-----------------------49 PPS 240---------------------\-------------------------102 PPO 172---------------------\-------------------------110 PI 360-------------------300-------------------------\ LCP 315--------------------\---------------------------\ABS塑料特点:1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好.2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理.3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。

热变形、维卡软化点温度测定仪技术参数

热变形、维卡软化点温度测定仪技术参数

热变形、维卡软化点温度测定仪技术参数概述热变形、维卡软化点温度测定仪用于测定各种塑料、橡胶等热塑性材料的热变形温度和维卡软化点温度。

广泛应用于塑胶原料和制品的生产、科研和教学中。

该系列仪器结构紧凑、造型美观、质量稳定、并具有排出油烟异味污染和冷却功能。

采用先进的MCU(多点微控制单元)控制系统,自动测控温度和变形、自动计算试验结果,可循环存储10组试验数据。

该系列仪器有多种机型供选择:自动型采用液晶屏中(英)文显示,自动测量;微控型可连接电脑、打印机,由计算机进行控制,试验软件WINDOWS中(英)文界面,具有自动测量、实时曲线、存储数据、打印输出等功能。

执行标准仪器符合ISO75、ISO306、GB/T1633、GB/T1634、GB/T8802、ASTM D1525、ASTM D648标准要求。

技术参数及指标1、温控范围:室温~300℃2、升温速率:120℃/h [(12±1)℃/6min] 50℃/h [(5±0.5)℃/6min]3、最大温度误差:±0.5℃4、形变测量范围:0~3mm5、最大形变测量误差:±0.005mm6、形变测量显示精度:±0.01mm7、试样架(测试工位): 48、试样支撑跨距:64mm、100mm9、负载杆和压头(刺针)重量:71g10、加热介质要求:甲基硅油或标准中规定的其它介质(闪点大于300℃)11、冷却方式:150℃以下水冷,150℃以自然冷却或风冷(风冷设备需自备)12、具有上限温度设定,自动报警。

13、显示方式:液晶中(英)文显示14、可显示测试温度,可设定上限温度,自动记录试验温度,温度达到上限值后自动停止加热。

15、变形测量方法:专用高精度数显表+自动报警。

16、具有自动排除油烟系统,可有效抑制油烟散发,时刻保持室内良好空气环境。

17、电源电压:220V±10% 10A 50Hz18、加热功率:3kW。

HDT和维卡软化点


• 测试步骤: 测试步骤:
• 1)将符合要求的试样按规定进行状态调节; • 2)测量试样中点附近处的高度(h)和宽度(b),精确到 0.05mm,确定试样的变形量; • 试样应变量与试样的高度及中点变形量成正比关系。
6 hy ε = l
• 3)计算砝码质量,使试样承载后最大弯曲正应力为1.8N/mm2 或0.45N/mm2; • 采用小负荷时,其数据分散性较大,相对误差较大。 • 蠕变较大的塑料如聚乙烯、尼龙等材料,采用小负荷。
• 4)将试样对称地放在试样支座上,高度为15mm的一面垂直 , 放置,插入温度计,温度计水银球在试样两支座的中点附近, 与试样相距在3mm以内,不要触及试样。 • 把装好试样的支架小心放入保温浴槽内,试样应位于液面 35mm以下,加上砝码,开动搅拌器,5min后调节变形测量装 置,使之为零。 • 按升温按钮加热升温。当试样中点弯曲变形量达到规定值 (0.21)mm时,迅速记录此时温度。 • 此温度为试样在相应最大弯曲正应力条件下的热变形温度。 • 不同尺寸的试样,其变形量按规定值。
试样高度变化时相应形变量的变化表
试样高度 h 9.8~9.9 10.0~10.3 10.4~10.6 10.7~10.9 11.0~11.4 11.5~11.9 12.0~12.3 相对变形量 0.33 0.32 0.31 0.30 0.39 0.28 0.27 试样高度 h 12.4~12.7 12.8~13.2 13.3~13.7 13.8~14.1 14.2~14.6 14.7~15.0 相对变形量 0.26 0.25 0.24 0.23 0.22 0.21
常用塑料原料的HDT 常用塑料原料的HDT
常用原料的的维卡软化点
未改性材料 HDPE LDPE EVA PP PS PMAA PTFE ABS PSF POM PC PA6 PA66 PA1010 PBT PI 维卡软化点 120 95 64 150 105 120 110 160 180 141 153 180 217 159 177 300

聚合物维卡软化点的测定 (3)


实验步骤
操作注意事项
设备使用前,必须检查设备接地良好 设备工作在高温状态,注意防止烫伤 严格意义上,需要以标准试样进行空白试验扣除检 测仪器设备的测试架(单元)自身在温度变化中的 变形情况 标准试样由具有变形量相当微小的GG17玻璃制成,三条长条形的 玻璃棒(标准变形试样)用于检测空白热变形试验时的变形情况, 三块圆片玻璃(标准软化试样)用于检测维卡软化点试验时的变 形情况)
聚合物耐热性测试具体条件(国标)
实验名称 所用设备 加荷方式 应力大小 形变起止点 试样尺寸 (长×宽×高) 升温速率 马丁耐热温度 马丁耐热试验箱 悬梁式弯曲力矩 50kg/cm2 维卡耐热温度 热变形试验仪 热变形耐热温度 热变形试验仪
截面积1mm2 圆形针
1kg或5kg
支点跨距10mm 中点加荷
聚合物维卡软化点的测定
实验目的
了解聚合物耐热性的评定参数及其实际意义; 了解维卡软化点、热变形温度测定仪的测定原 理;
掌握维卡耐热温度,热变形温度的测定方法及 操作。
基本概念
聚合物的热性能:材料在温度升高时保持其物 理机械性质的能力。
聚合物材料的耐热温度:在一定负荷下,其到 达某一规定形变值时的温度。
实验步骤
III. 放置试样
① 试样位于液面35mm以下;
② 浴槽的起始温度应低于材料 的维卡软化点50℃;
③ 砝码凹槽向上平放在托盘上.
取出测试单元,搁置在浴槽面板上; 提起负载杆,把试样放在测试板中心位置,放下负载 杆,压针头应位于试样中心; 将测试单元浸入浴槽,加上选定的砝码;
将温度传感器和水银温度计各顺斜孔插入(水银温度 计仅供校对使用,可以不用);
基本概念
热变形温度
将试样以简支梁方式水平支撑,在120 ℃/h升 温速率下对试样中点施加一定弯曲载荷,当试样挠 度达到一定值时的温度,即为热变形温度,以℃表 示。

维卡软化温度的介绍

维卡软化温度的介绍一、什么是维卡软化温度?大家好,今天咱们来聊聊一个听起来有点高大上的词——维卡软化温度。

其实别紧张,虽然名字长得有点“威风”,但它的意思其实很简单。

所谓维卡软化温度,顾名思义,就是指材料在一定压力下开始变软的温度。

你可以把它想象成是一个“临界点”,当温度升高到某个程度,材料就不再坚硬,开始有点“软化”了。

这种温度不仅对塑料、橡胶等材料的性能有影响,甚至在一些高科技领域,比如航空航天,维卡软化温度也至关重要。

换句话说,它是测量材料能承受多高温度、还能保持形状和强度的一项重要指标。

说到这,你是不是已经明白了,维卡软化温度并不是说材料就要融化掉,而是它的硬度和刚性会有所变化。

想象一下,一块冰淇淋在夏天阳光下,最开始它是坚硬的,但是慢慢地,温度一升高,它开始变得“软绵绵”的,甚至变形了。

维卡软化温度,就是测量这个“软绵绵”开始的那一瞬间。

二、为什么维卡软化温度这么重要?聊完了维卡软化温度的基本概念,接下来说说它为什么这么重要。

这个温度可以帮助我们了解材料在实际使用中能承受的环境温度。

比方说,假如你要做一个耐高温的零件,维卡软化温度就是一个必须了解的关键点。

没有这个温度的参考,你怎么知道自己用的材料在高温下会不会变软?万一它在使用过程中突然变形,那可就麻烦了。

你想象一下,如果飞机的机翼材料维卡软化温度太低,飞机飞到高空温度一升高,机翼软了,咱可不敢再坐这架飞机了吧!还有一种情况,比如汽车的发动机部件,夏天热得要命,发动机旁边的塑料部件如果温度一升高就开始软化,那它就不能正常工作了。

甚至在我们的日常生活中,手机壳、笔记本电脑外壳这些看似不起眼的小物件,其实也是要经过维卡软化温度的考量的。

毕竟大家都不希望自己刚买的手机壳在一天的暴晒后就“变形”了,是吧?三、如何测试维卡软化温度?说了那么多,肯定有人想问,那到底是怎么测量维卡软化温度的呢?别急,咱们一步步来。

测试的过程其实蛮有意思的,实验中会选用一块样品,然后将它放到特定的设备中,施加一定的压力。

HDT和维卡软化点

• 维卡软化点是在一定升温条件下,以截面积为1mm2旳压针头 在要求负荷下刺入塑料试样1mm深时旳温度。
• 维卡软化试验是1894年维卡尔提出,1910最先由德国正式建 立原则措施。
• 我国1970年采用这一试验措施用于测试热塑性塑料旳热性能, 1979年建立国标。
• (一)测试原理
• 伴随温度旳提升,材料抵抗外力旳能力下降,在恒定外力作用 下压针头刺入试样旳深度因之逐渐加深。
• 当要求针入量为一定值(1mm)时,多种热塑性塑料到达该针入 量时旳温度就各自为一定值。
•测试措施: •测试原则:GB/T1633—2023
•维卡软化点试验装置与热变形温度测试旳基本一样。 由支架、保温浴槽、液体传热介质、砝码、测温装置、 变形测量装置和冷却装置等构成。
•压针头平端与负载杆成直角,截面积为1mm2。 •测试图:
• 采用小负荷时,其数据分散性较大,相对误差较大。
• 蠕变较大旳塑料如聚乙烯、尼龙等材料,采用小负荷。
• 4)将试样对称地放在试样支座上,高度为15mm旳一面垂 直放置,插入温度计,温度计水银球在试样两支座旳中点附 近,与试样相距在3mm以内,不要触及试样。
• 把装好试样旳支架小心放入保温浴槽内,试样应位于液面 35mm下列,加上砝码,开动搅拌器,5min后调整变形测 量装置,使之为零。
•测试条件: •等速升温:A:5±0.5℃/6min;B:12±1.0℃/6min。 •砝码大小:9.81N(1000gf);49.05N(5000gf) •试验时旳起始温度可取室温。 •以压针头刺入试样旳量1mm为试验终点。 •试样要求: •试样厚度应在3~6mm范围,宽和长至少为10×10mm,或直径 不小于10mm旳圆片。 •模塑试样厚度应在3~4mm范围。 •板材试样取原厚,超出6mm时,单面加工成3~4mm •不足3mm时,由2~3块迭合成厚度不小于3mm使用。 •试样旳支撑面和受测面应平行,表面平整光滑,无气泡,无锯 切痕迹,凹痕或飞边等缺陷, •按产品原则要求进行预处理。 •每组试样为2个。
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