材料硬度代表了什麽?
在選擇熱塑性彈性體時(shí),材料的相(xiàng)對軟度或硬度(dù)往往是首(shǒu)先要考慮的指標之一。硬度也與其它重要設計特性有關,例如拉伸模數和撓曲模數。由於各種不同的測量標度以及硬度與其它材料特(tè)性的關(guān)係,在討論硬度時可能會產生混(hún)淆。
硬度測量(liàng)
測量橡(xiàng)膠硬度普遍采用(yòng)的儀器稱(chēng)為硬(yìng)度計。用一個彈簧將一金屬壓頭(tóu)壓入材料的表麵,並測量它能穿入(rù)多深。該儀器(qì)測量的穿(chuān)入深度為零至0.1英寸。若標尺上的讀數為零則意(yì)味著壓頭(tóu)穿入了超過測量深(shēn)度,而讀數為100則意味著穿入深度為零。
有各種不同硬度範圍的硬度(dù)計。使用普遍的標度(dù)之一是A級標度,使用一種較鈍的壓頭(tóu)和彈力中等的彈簧。當讀數超過90以上時,A級硬度(dù)計就變得不是很(hěn)精 確。對於較硬的材料,則使用D級(jí)硬度計,因為(wéi)它有一個銳利的壓頭和彈力較強的彈簧,可穿入較深的(de)深(shēn)度。
當(dāng)測量更硬的塑料時,就使用壓頭(tóu)更銳利和彈力更強的硬(yìng)度計,例如(rú)硬度計。而在另一端,則使用00級硬度計,以測量軟的凝膠和軟泡沫橡膠。
大多數材料(liào)都能承受的壓力,但隨著時間的推移,因發生蠕變(biàn)和鬆弛而會屈服(fú)。硬度計的讀數可以即時讀(dú)取,也可在某一段特定延遲時間之(zhī)後讀取,通常(cháng)是在5至(zhì)10秒鍾之後讀取。即時讀數總(zǒng)會顯示出比延遲讀數較高(或較硬)的讀數。延遲讀數不僅對材料的硬度(dù)而且對其回彈性而言,均更有代表性。較弱、彈性較差的材料(liào),比較強、較有彈性的材料更容易發生蠕變(biàn)。
為了保 證數據的有效性,需要有精 確的測試步驟。為了獲得精 確的讀數(shù),必須得有(yǒu)一個表麵很平整而且足夠厚(hòu)的試(shì)件,以免(miǎn)結果受支撐(chēng)表麵的影響。通常所要求的厚度是0.200英寸,但變形較小的硬性材料,當厚度較薄時也能精 確地測試。
硬度經常會(huì)與其(qí)它特性混淆,例如撓(náo)曲(qǔ)模數。盡管兩者都反映(yìng)了產品在用戶手中的感覺,但撓曲模數代(dài)表對撓曲的抵抗能力,而(ér)硬(yìng)度(dù)則代表對壓(yā)陷的抵(dǐ)抗能力。在某一(yī)特定的(de)TPE係列中,這兩種特性是互相關聯的(de)。一般(bān)而言,當硬(yìng)度值增加時,撓曲模數也會(huì)增加。
此外,在同一(yī)TPE係列中,抗蠕變性與(yǔ)抗張強度也有直接關聯。這意味著較(jiào)軟的TPE發生蠕變的程度將比較硬的材料高,但(dàn)其抗張強度則較小(xiǎo)。摩擦係數(COF)與硬度成反比關係(xì)。當TPE硬度增加時,摩擦係數通(tōng)常會減小。
當比較各種不同係列的TPE時,除硬度以外還需要比較其它物理特性數據,以便作出正(zhèng)確的(de)材料選擇。
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