塑料熱性能測試.ppt

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時間:2020-04-10

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1、測試塑料熱性能測試塑料的負荷變形溫度塑料負荷變形溫度是指塑料試樣浸在一種等速升溫的液體傳熱介質中,在簡支梁式的靜彎曲負載作用下,試樣彎曲變形達到規(guī)定值的溫度。一、測試原理處于玻璃態(tài)或結晶狀態(tài)的高聚物,隨著溫度的提高,原子和分子運動能量提高,在外力作用下因其定向運動而導致形變的能力增加,也即材料抵抗外力的能力—模量隨溫度升高而下降。負荷變形溫度是將標準試樣以平放或側立方式承受三點彎曲恒定負荷,使其產生規(guī)定的彎曲應力,然后再勻速升溫條件下,測量達到與規(guī)定的彎曲應變增量相對應的標準撓度時的溫度。二、測試設備負荷熱變形溫度測定儀由試

2、樣支架、負荷壓頭、砝碼、中點形變測定儀、溫度計及能恒速升溫的加熱浴箱組成。保溫浴槽內盛有對試樣無影響的液體傳熱介質,如硅油、變壓器油、液體石蠟或乙二醇等,浴槽并設有攪拌器。支架用于放置試樣,兩個支座中心間的距離為100mm。三、試樣模塑試樣:L=120mm,h=15mm,b=10mm。板材試樣:L=120mm,h=15mm,b=3~13mm(取板厚)特殊情況下,可取L=120mm,h=9.8~15mm,b=3~13mm。但中點彎曲變形量必須取規(guī)定的值。當板材的厚度大于13mm,則在其一面機械加工至符合要求的厚度。當采用壓塑的

3、方法制備試樣時,模塑壓力方向應垂直于試樣高的這一側面。模塑條件對測定結果有較大影響,因此模塑條件應按有關材料標準的要求或有關方面確定。四、測試步驟(1)將符合要求的試樣按規(guī)定進行狀態(tài)調節(jié);(2)測量試樣寬度b和厚度h,精確到0.1mm;(3)檢查試樣支座間跨度,并按試驗需要調節(jié)到適當值,精確到0.5mm;(4)計算砝碼質量,使試樣承載后最大彎曲正應力為1.8N/mm2或0.45N/mm2;(5)確定加熱裝置的起始溫度。每次試驗開始時,加熱(6)裝置的溫度應低于27℃。(7)將試樣對稱地放在試樣支座上,高度為15mm的一面垂直

4、放置,插入溫度計,溫度計水銀球在試樣兩支座的中點附近,與試樣相距在3mm以內,不要觸及試樣。(8)把裝好試樣的支架小心放入保溫浴槽內,試樣應位于液面35mm以下,加上砝碼,開動攪拌器,5min后調節(jié)變形測量裝置,使之為零。(9)按升溫按鈕加熱升溫。當試樣中點彎曲變形量達到規(guī)定值(0.21)mm時,迅速記錄此時溫度。此溫度為試樣在相應最大彎曲正應力條件下的熱變形溫度。五、結果表示結果以樣條的初始撓度增加量達到標準撓度時的溫度為其負荷變形溫度。材料的熱變形溫度值以同組試樣的算術平均值表示。如果各向異塑料的單個實驗結果相差2℃以上

5、,或部分結晶材料的單個結果相差5℃以上,則應重新進行試驗。六、影響因素與討論試驗機的影響試樣支架及負載桿的熱膨脹導致讀數(shù)誤差。支座間距、負載桿上的壓頭與試樣位置導致試樣最大變形量變化,從而導致較大的系統(tǒng)誤差。試樣的制備方法及尺寸的影響傳熱介質的影響試驗條件的影響塑料導熱性差,介質與試樣形成熱平衡需要較長時間在升溫過程中,試樣本身與介質總是存在一定溫差,而且這種溫差將隨介質升溫速率的增加而增加。升溫速率增加,試驗結果偏高,反之,則偏低。試樣放置方式的影響。維卡軟化溫度試驗維卡軟化點是在一定升溫條件下,以截面積為1mm2的壓針頭

6、在規(guī)定負荷下刺入塑料試樣1mm深時的溫度。一、試驗原理隨著溫度的提高,材料抵抗外力的能力下降,在恒定外力作用下壓針頭刺入試樣的深度因之逐步加深。當規(guī)定針入量為一定值(1mm)時,各種熱塑性塑料達到該針入量時的溫度就稱為軟化點溫度。塑料維卡軟化溫度實驗按GB/T1633-2000標準進行,該標準規(guī)定了四種試驗方法:A50法——使用10N的力,加熱速率50℃/h;B50法——使用50N的力,加熱速率50℃/h;A120法——使用10N的力,加熱速率120/h;B120法——使用51N的力,加熱速率120℃/h。二、測試儀器維卡軟

7、化點試驗裝置與熱變形溫度測試的基本一樣。由支架、保溫浴槽、液體傳熱介質、砝碼、測溫裝置、變形測量裝置和冷卻裝置等構成。壓針頭平端與負載桿成直角,截面積為1mm2。試驗條件:(1)等速升溫:A:5±0.5℃/6min;B:12±1.0℃/6min。(2)砝碼大?。?.81N(1000gf);49.05N(5000gf)(3)試驗時的起始溫度可取室溫。(4)以壓針頭刺入試樣的量1mm為試驗終點。三、試樣要求試樣厚度應在3~6mm范圍,寬和長至少為10×10mm,或直徑大于10mm的圓片。模塑試樣厚度應在3~4mm范圍。板材試樣取

8、原厚,超過6mm時,單面加工成3~4mm。不足3mm時,由2~3塊迭合成厚度大于3mm使用。試樣的支撐面和受測面應平行,表面平整光滑,無氣泡,無鋸切痕跡,凹痕或飛邊等缺陷。按產品標準規(guī)定進行預處理。每組試樣為2個。四、操作步驟準備工作(1)向油箱內注入硅油,使油面與油箱上平面距離保持在50

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