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1897年,瑞士物理學(xué)家C.E.Guilaume發(fā)現(xiàn)了一種奇妙的合金
今天,我們正使用在這臺產(chǎn)品中
因此,我們產(chǎn)品的自身熱變形,正在向“零”靠攏
我們配備了低膨脹系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)試樣,可檢測儀器自身熱變形
我們的,使SWB-300C的小施加力,
達(dá)到了ASTM要求的47cN
SWB-300C/D維卡軟化溫度&負(fù)載熱變形溫度測定儀
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(2017版)
SWB-300C/D型(C型無電動升降功能)維卡軟化點(diǎn)&熱變形溫度測定儀,是測定塑料試樣的熱變形溫度和維卡軟化點(diǎn)的專門設(shè)備。符合《GB/T1633熱塑性塑料維卡軟化溫度(VST)的測定》、《GB/T8802熱塑性塑料管材、管件維卡軟化溫度的測定》與《GB/T1634塑料彎曲負(fù)載熱變形溫度(簡稱熱變形溫度)試驗(yàn)方法》。
通過更換不同的測量頭,可分別用于測量維卡軟化溫度或熱變形溫度。它們都是測定塑料耐熱性的指標(biāo)之一。
SWB-300C/D型維卡軟化點(diǎn)&熱變形溫度測定儀,由計(jì)算機(jī)記錄整個測試過程中溫度與位移量的關(guān)系,不但可供分析研究之用,而且,在測試啟動后,不再需要操作人員看管。
維卡軟化點(diǎn)溫度 維卡軟化點(diǎn)試驗(yàn)方法始于1894年,至1910年由德國正式建立標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法,我國于1970年正式發(fā)布此標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法,并于1979年,轉(zhuǎn)為國家標(biāo)準(zhǔn)。
一般情況下,熱塑性塑料在常溫下呈玻璃態(tài),但隨著溫度的提高,逐漸向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變,逐漸失去了它原有的剛性,變得柔軟,因此,在較小的外力作用下,就會產(chǎn)生較大的變形。熱塑性塑料的軟化點(diǎn)溫度的測定,即基于此。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,在一定條件下(試樣升溫速率、壓針橫截面積、施加于壓針的靜負(fù)荷、試樣尺寸等),壓針頭刺入試樣1mm時(shí)的溫度,作為維卡軟化點(diǎn)溫度,以℃表示。
維卡軟化點(diǎn)是用于控制產(chǎn)品質(zhì)量和判斷材料的熱性能的一個重要指標(biāo),但不代表材料的使用溫度。
熱變形溫度 熱變形溫度是衡量塑料耐熱性能的又一主要指標(biāo),現(xiàn)在世界各國的大部分塑料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中,都有負(fù)荷熱變形溫度這一指標(biāo)作為產(chǎn)品質(zhì)量控制的手段。
把一個具有一定尺寸要求的長條形矩型試樣,二端用支座擱置,并在二支座中點(diǎn)處,施以規(guī)定的負(fù)荷,形成三點(diǎn)式簡支梁式靜彎曲,將該受荷后的試樣升溫,試樣必定隨著溫度的上升,逐漸加大變形,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,將試樣中點(diǎn)的變形量達(dá)到某一規(guī)定值時(shí)試樣所處的溫度,作為熱變形溫度,以℃表示。
本機(jī)由恒溫浴槽、測試單元、電腦及接口箱四大部分組成。
1.浴槽
浴槽尺寸為 40×30×21cm3,計(jì)25L,在浴槽中,加入的液體加熱介質(zhì),根據(jù)用戶需要,可選用室溫時(shí)粘度較低且在測試中對試樣不產(chǎn)生影響,如軟化、膨脹、破裂的傳熱介質(zhì),如硅油、變壓器油、液體石蠟或乙二醇等(用戶自備),由于試驗(yàn)溫度一般較高,介質(zhì)加熱后膨脹,因此,在常溫下加入介質(zhì),宜低于并接近箱體上平面5cm為宜,不宜太低,否則會使加熱器空燒而致設(shè)備損壞。熱脹后油位如過高,會自動從機(jī)后的溢油管溢出(請將盛油盤放置妥當(dāng))。
溫度控制器可設(shè)置升溫速率及上限溫度,上限溫度的設(shè)置一般略高于預(yù)期測試溫度。當(dāng)線性升溫達(dá)到此值時(shí),加熱停止。
大加熱功率為4kW,單相供電,電流較大,用戶應(yīng)提供足夠大的電源(220V 20A以上)。
為了使一次試驗(yàn)后,能盡快進(jìn)行第二次試驗(yàn),浴槽的介質(zhì)溫度在試驗(yàn)后應(yīng)迅速冷卻。在設(shè)備左側(cè),裝置有一對冷卻管道出入接口,在浴槽介質(zhì)溫度<150℃時(shí),通入干凈自來水冷卻,在浴槽介質(zhì)溫度>150℃時(shí),一般通入<490Kpa的壓縮空氣冷卻。注意防止出口處灼熱的汽(氣)流傷人。
浴槽使用了導(dǎo)流式攪拌裝置,液面平靜,液流穩(wěn)定,溫度穩(wěn)定性及分布性均非一般結(jié)構(gòu)所能比擬。
2.測試單元
測試單元結(jié)構(gòu)如圖一所示,整個單元依靠支座,擱置在油槽面板上,測試部分浸沒在浴槽的加熱介質(zhì)中。
測試板通過四根支柱,與支座固定定位,現(xiàn)圖一所示的是熱變形測量裝置,變形試樣擱置在測試板上的二根圓柱形擱條上,變形壓頭正好壓在試樣的中間位置,砝碼通過負(fù)載桿,作用在壓1
頭上,檢測位移的位移傳感器的測量頭,也正好抵在負(fù)載桿的頂端。當(dāng)浴槽介質(zhì)溫度升高,試樣 開始受熱受壓而變形,負(fù)載桿下移,位移傳感器即將下移的數(shù)據(jù)向接口箱發(fā)送。
將變形壓頭改換成軟化壓針,將試樣放置于測試板的中間位置,即成了維卡軟化點(diǎn)試樣裝置(見圖二),同理,當(dāng)溫度上升時(shí),試樣開始軟化,在負(fù)載的作用下,針頭刺入試樣體內(nèi),由位移傳感器發(fā)送位移信號。
手捏住提把,即可將測試單元取出油槽。
3.電腦·接口
電腦的中文界面為Windows 10 。在整個系統(tǒng)中,由軟件執(zhí)行參數(shù)輸入、處理、計(jì)算、存儲等功能,具有自我判斷能力,繪制的“溫度-位移”曲線能供用戶對材料的熱性能進(jìn)行分析研究之用,是其它類型的同類儀器所*的。
接口控制器實(shí)現(xiàn)了電腦與測試單元之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,包括光柵的數(shù)據(jù)處理,溫度傳感器的A/D轉(zhuǎn)換和處理等等。
本機(jī)測試單元關(guān)鍵部件使用了特殊材料,測試單元自身的空白試驗(yàn)在0.02mm以內(nèi)。如有需要,用戶也可進(jìn)行空白試驗(yàn)觀察。
空白試驗(yàn)用于檢測儀器設(shè)備的測試架(單元)自身在溫度變化中的變形情況。在儀器的附件
箱中,有三條長條形的玻璃棒(標(biāo)準(zhǔn)變形試樣),是用于檢測空白熱變形試驗(yàn)時(shí)的變形情況,三塊圓片玻璃(標(biāo)準(zhǔn)軟化試樣)是用于檢測維卡軟化點(diǎn)試驗(yàn)時(shí)的變形情況。標(biāo)準(zhǔn)試樣由具有變形量相當(dāng)微小的GG17玻璃制成。目前,進(jìn)口的該種儀器都隨機(jī)配置,而國產(chǎn)儀器卻少有見到。
空白試驗(yàn)完成后,系統(tǒng)將測試架的溫度─變形關(guān)系存入電腦,在以后的測試過程中,程序?qū)?/p>
自動進(jìn)行修正,如果在0.02mm以內(nèi),則不必修正。如果測試單元不是采用這種材料,本身的熱變形將會很大,而且變形量不穩(wěn)定,假如利用上述的電腦修正,是靠不住的。
- 試樣放置
? 取出測試單元,擱置在油浴槽面板上;
? 提起負(fù)載桿,把軟化點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)試樣(玻璃圓片)放妥在測試板中心位置,或把熱變形標(biāo)準(zhǔn)試樣穩(wěn)妥地?cái)R置在擱條上方(見圖一、圖二),放下負(fù)載桿,壓針頭應(yīng)處于試樣中心位置,或變形壓頭的軸向與試樣的長度方向垂直,且位于長度的*;
? 將測試單元浸入油槽,模仿真實(shí)的實(shí)驗(yàn),套上砝碼,注意試樣不要移位;
? 參見圖一或圖二,插入溫度傳感器及水銀溫度計(jì)(僅用作校對用,平時(shí)測試可以不用)。
? 將測試架浸入油槽.
2.位移傳感器的調(diào)整
位移傳感器的量程一般為3~5mm,調(diào)整位移傳感器的上下位置,使行程區(qū)域大致處于量程的中間位置即可。
3.參數(shù)設(shè)置
從電腦界面的測試儀菜單選項(xiàng)中,點(diǎn)擊參數(shù)設(shè)定,在下拉菜單中先后選擇測試單元1,2,3,并將隨后的測試項(xiàng)目設(shè)置為空白試驗(yàn)(不做的單元不設(shè)置,但一般而言,空白試驗(yàn)總是一起做的)。
在下拉菜單中,設(shè)置升溫速率。
在下拉菜單中,設(shè)置上限溫度。上限溫度是用以保護(hù)測試過程的安全的,在空白試驗(yàn)中,也作為空白試驗(yàn)的上限溫度。因此,空白試驗(yàn)上限溫度不應(yīng)小于以后試樣的測試上限溫度。
注意,在溫控器中,也有上限溫度的設(shè)置,其上限溫度應(yīng)大于此參數(shù)設(shè)置的上限溫度,以形成上限溫度的雙重保護(hù)又不影響測試(見?溫度控制器的操作)。
當(dāng)確定進(jìn)行空白試驗(yàn)時(shí),其它單元不能進(jìn)行除空白試驗(yàn)以外的其它試驗(yàn)。
4.測試
測試架穩(wěn)妥放置,參數(shù)設(shè)置后,點(diǎn)擊參數(shù)設(shè)定下拉菜單的確定,再點(diǎn)擊啟動測試,啟動測試,在出現(xiàn)的 “現(xiàn)在就進(jìn)行測試確認(rèn)嗎?”的問號下面,點(diǎn)擊確定,進(jìn)入測試程序。
按照‘溫度控制器的操作’這一節(jié)內(nèi)容,設(shè)置并啟動溫度控制器。溫度控制器在攪拌器運(yùn)轉(zhuǎn)五分鐘后,開始按設(shè)置的溫度上升速率升溫,同時(shí),由于空白試驗(yàn)的位移量很小,因此,屏幕將更新,坐標(biāo)的縱軸(位移量)刻度放大。“溫度值─位移量”的座標(biāo)點(diǎn)隨溫度上升而不斷地添加在座標(biāo)上,形成一根連續(xù)的曲線。
整個過程,在到達(dá)上限溫度時(shí)結(jié)束。
測試單元自身隨溫度的變形關(guān)系,將在您的確認(rèn)下記憶在電腦中,直至下次再做空白試驗(yàn)時(shí)
由新的數(shù)據(jù)覆蓋。
測試結(jié)束后,加熱器停止加熱,接口控制器中的蜂鳴器鳴響。
5.結(jié)束
試驗(yàn)結(jié)束后,可通過冷卻裝置(在冷卻管中通過水或壓縮空氣)使油溫快速下降,以進(jìn)行新的一次試驗(yàn)。
- 熱塑性塑料維卡軟化溫度(VST)的測定(GB/T1633)
1.試樣準(zhǔn)備*1
試樣要求厚度在3~6mm,長、寬(或直徑)分別為10 mm以上;
過厚的材料應(yīng)單面加工成3~4 mm厚,安裝時(shí)將加工面朝下;
過薄的材料可用2~3塊試樣迭合進(jìn)行試驗(yàn);
每組至少二個試樣。
2.試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
2.1升溫速率選擇:
根據(jù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定選擇:
A 速度:5±0.5℃/6min
B 速度:12±1.0℃/6min
施加的靜負(fù)荷是砝碼、負(fù)載桿(包括壓頭)和位移傳感器的彈力的總和,根據(jù)試驗(yàn)要求,組成
靜負(fù)荷的質(zhì)量分別為(本機(jī)的位移傳感器的壓力約18g重,對應(yīng)重力負(fù)荷0.17N):
1000 +039g (對應(yīng)重力負(fù)荷 10N±0.2N);
5000+0199g (對應(yīng)重力負(fù)荷 50N±1N)。
- 3維卡軟化點(diǎn)溫度記錄的標(biāo)準(zhǔn)
在速率的升溫過程中,當(dāng)負(fù)載桿下移(即針頭針入試樣體內(nèi))1mm時(shí)的溫度,即確認(rèn)為
維卡軟化點(diǎn)溫度。以同組二個試樣的軟化點(diǎn)溫度的算術(shù)平均值表示試驗(yàn)結(jié)果,二個試驗(yàn)結(jié)果相差大于2℃時(shí),應(yīng)重做。
3.1取出測試單元,擱置在浴槽面板上;
3.2提起負(fù)載桿,把試樣放在測試板中心位置(見圖一),放下負(fù)載桿,壓針頭應(yīng)位于試樣中心;
3.3將測試單元浸入浴槽,加上選定的砝碼;
3.4將溫度傳感器和水銀溫度計(jì)各順斜孔插入(水銀溫度計(jì)僅供校對使用,可以不用);
3.5調(diào)節(jié)位移傳感器的上下位置,使傳感器檢測檢測行程位于總行程的中間位置。
位移傳感器的調(diào)整比較簡單,一般,位移傳感器選用的量程為3~5mm,只要調(diào)節(jié)位移傳感
器的上下位置,使行程大約處于量程的中間即可。
不過不要忘了,調(diào)整傳感器前,要先將安置好試樣的測試架放入面板上的長方孔內(nèi),浸入油中,并根據(jù)需要加上所需砝碼穩(wěn)妥就位。
從電腦界面的測試儀菜單選項(xiàng)中,點(diǎn)擊參數(shù)設(shè)定,出現(xiàn)以下界面:
選擇測試單元。如選擇測試單元1,點(diǎn)擊在上界面儀器設(shè)定后面的單元1,在選中該單元進(jìn)行測試前的方框里打“√”,同時(shí),出現(xiàn)“測試類型”菜單,點(diǎn)擊維卡軟化點(diǎn),出現(xiàn)維卡軟化點(diǎn)參
數(shù)設(shè)置菜單:
樣品編號根據(jù)操作者要求輸入,但限于4個字符(數(shù)字或英文字母),砝碼質(zhì)量和針入量一般在標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)挑選(1000g/5000g,1.00mm),也可根據(jù)科研的需要任意設(shè)置,但在“確定”時(shí),將會彈出對話框要你確認(rèn),以免發(fā)生差錯。
在測試儀菜單中點(diǎn)擊參數(shù)設(shè)定,再選擇升溫速率,標(biāo)準(zhǔn)值為120℃/h或50℃/h。
根據(jù)樣品的情況,估計(jì)一個上限溫度,在“上限溫度”欄內(nèi)設(shè)置。這純粹是為了安全,與測試過程是沒有關(guān)系的。當(dāng)溫度上升*限溫度時(shí),系統(tǒng)將停止加熱。注意:在溫控器中,也有上限溫度的設(shè)置,其上限溫度應(yīng)大于此參數(shù)設(shè)置的上限溫度,以形成上限溫度保護(hù)又不影響測試(見"?溫度控制器的操作"一節(jié))。
如果同時(shí)測試二個或三個相同的樣品,測試條件是一致的,那未,只需在設(shè)置了一個單元的參數(shù)后,在參與算術(shù)平均值計(jì)算后面,點(diǎn)擊需測試的單元,再點(diǎn)擊確定即可。測試結(jié)束,測試結(jié)果將對上述的測試值作平均值處理。
參數(shù)設(shè)置結(jié)束,點(diǎn)擊確定。
如果位移傳感器已調(diào)整好,測試架也已各就各位,那未,在參數(shù)設(shè)置完畢后, 點(diǎn)擊確定, 在測試儀菜單下點(diǎn)擊啟動測試,在出現(xiàn)的“現(xiàn)在就開始進(jìn)行測試確認(rèn)嗎?”的對話框中,點(diǎn)擊確定,系統(tǒng)即進(jìn)入測試階段。
測試架各就各位,傳感器調(diào)整結(jié)束,參數(shù)設(shè)置完畢,就可以隨時(shí)開始測試了。
點(diǎn)擊測試儀菜單中啟動測試,出現(xiàn)“現(xiàn)在進(jìn)行測試確認(rèn)嗎?”,點(diǎn)擊確定,系統(tǒng)進(jìn)入測試程序。
攪拌器運(yùn)轉(zhuǎn),5min后,位移傳感器輸出的位移量自動清零,屏幕上坐標(biāo)更新,將此時(shí)的溫度與位移作為新的坐標(biāo)原點(diǎn)。
在預(yù)先設(shè)置并啟動溫控器的情況下,溫度按預(yù)定的速率上升,位移量在經(jīng)過一段相當(dāng)?shù)撵o止期后,開始發(fā)生變化。當(dāng)位移量達(dá)到預(yù)置的針入量時(shí),該測試樣品對應(yīng)的坐標(biāo)上的光點(diǎn)將醒目的顯示出來,并且在光點(diǎn)一側(cè)出現(xiàn)溫度與位移的數(shù)值(即該點(diǎn)的坐標(biāo)值)。
在測試過程中,系統(tǒng)將自動參照原空白試驗(yàn)數(shù)據(jù),扣除測試架自身的變形影響。
當(dāng)預(yù)設(shè)的待測單元的樣品檢測全部結(jié)束,在接口控制箱中,將有提示音告知操作者,同時(shí),加熱器停止工作。
測試結(jié)束,系統(tǒng)將進(jìn)行平均值計(jì)算及保存、打印工作。
7.1計(jì)算
系統(tǒng)對測試結(jié)果進(jìn)行判斷,如大值與小值之差≥2℃,則屏幕將彈出對話框:
點(diǎn)擊“有效”,系統(tǒng)進(jìn)行平均值計(jì)算。
點(diǎn)擊“無效”,系統(tǒng)再征求操作者的意見,是否需要保存及打印。
7.2保存
6
系統(tǒng)擁有龐大的數(shù)據(jù)庫,可對測試過程及結(jié)果進(jìn)行保存。在缺省狀態(tài)下,其保存文件名為:
7.3打印
曲線打印
將整個測試過程中的“溫度─位移”曲線打印出來,供分析研究用。
油槽水冷、氣冷或自然冷卻。
- 熱塑性塑料管材、管件維卡軟化溫度(VST)的測定(GB/T8802)(參閱標(biāo)準(zhǔn))
- 試樣準(zhǔn)備*1
1.1 取樣
管材試樣應(yīng)是從管材上沿軸向裁下的弧形管段,尺寸為:長度約50mm,寬度10~20mm。
管件試樣應(yīng)是從管件的承口、插口或柱面上裁下的弧形片段,長度為:
管件直徑≤90mm,試樣長度和承口長度相等;
管件直徑>90mm,試樣長度為50mm。
寬度應(yīng)從沒有合模線或注射點(diǎn)的部位切取。
1.2 制備
管材或管件的壁厚=2.4mm~6mm,可直接進(jìn)行試驗(yàn);
管材或管件的>6mm,則采用適當(dāng)?shù)姆椒庸す懿幕蚬芗耐獗砻?,使壁厚減至4mm,如管件承口帶有螺紋,則應(yīng)車掉,使其表面光滑;
管材或管件的壁厚<2.4mm,則可將兩個弧形管段迭加在一起,使其總厚度不小于2.4mm,作
為墊層的下層管段試樣應(yīng)首先壓平,為此可將該試樣加熱到140℃并保持15min,再置于兩塊光滑平板間壓平,上層弧段保持原樣不變。
1.3 預(yù)處理
將試樣在低于預(yù)期維卡軟化溫度(VST)50℃的溫度下預(yù)處理至少5min;
對于丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(ABS)和丙烯睛-苯乙烯-丙烯酸(ASA)試樣,應(yīng)在烘箱中(90±2)℃下干燥2h,取出后在(23±2)℃的溫度和(50±5)%的相對溫度下,冷卻(15±1)min,然后再按上述預(yù)處理。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),選擇(5±0.5)℃/6min。
施加的靜負(fù)荷是砝碼、負(fù)載桿(包括壓針)和位移傳感器的彈力的總和,應(yīng)為(50±1)N,對應(yīng)總靜負(fù)荷質(zhì)量為:(5099±102)g(本機(jī)的位移傳感器的壓力約18g重,對應(yīng)重力負(fù)荷0.17N)。
☉將浴槽溫度調(diào)至約低于試樣軟化溫度50℃,攪拌器運(yùn)轉(zhuǎn)并保持恒溫。
☉將試樣凹面向上,水平放置在未加砝碼的負(fù)載桿的壓針下,試樣和儀器底座的接觸面應(yīng)是平的,對于二層迭加的試樣,壓針端部應(yīng)置于未壓平試樣的凹面上,下面放置壓平的試樣。壓針端部距試樣邊緣不小于3mm。
☉將測試單元放入浴槽,插入溫度傳感器和溫度計(jì)(校對用,可以不插入)。
☉5min后,再加上所要求質(zhì)量的負(fù)荷,位移傳感器調(diào)零。
☉等速升溫。
7
- 其它設(shè)置請參閱上一章"熱塑性塑料維卡軟化溫度(VST)的測定(GB/T1633)"的內(nèi)容.
- 負(fù)載熱變形溫度的測試方法
1.試樣準(zhǔn)備*1
在新國標(biāo)(GB/T1634.2-2004/ISO75-2:2003)中,刪去了側(cè)立試驗(yàn)的內(nèi)容,只是作為暫時(shí)保留,以提供足夠長的過渡期。新國標(biāo)只把平放法作為優(yōu)選方法*使用。在以后的標(biāo)準(zhǔn)再次修訂時(shí),側(cè)立試驗(yàn)將被刪除。
本設(shè)備同時(shí)適用于新老二種版本的標(biāo)準(zhǔn)。
1.1平放法試樣:
試樣尺寸:(80±2.0)mm×(10±0.2)mm×(4±0.2)mm,其中高度(垂直方向)為4(±0.2)mm。
1.2側(cè)立法試樣
試樣尺寸:(120±10)mm×(9.8~15)mm×(3.0~4.2)mm,其中高度(垂直方向)為(9.8~15)mm。
試樣可采用機(jī)加工或模塑方法制備。采用模塑方法制備時(shí),模塑壓力方向應(yīng)垂直于試樣的高度這一側(cè)面,模塑條件對測定結(jié)果有較大影響,應(yīng)按有關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)的要求或有關(guān)方商定。
試樣表面應(yīng)無扭曲,相鄰表面應(yīng)互相垂直。所有表面和棱邊均無劃痕、麻點(diǎn)、凹痕、飛邊、凸邊、氣泡等缺陷。
一次至少試驗(yàn)二個試樣,為降低翹曲變形的影響,應(yīng)使試樣的不同面朝著加荷壓頭進(jìn)行試驗(yàn)。
必要時(shí),試樣應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理。試樣預(yù)處理可按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,無規(guī)定時(shí)可直接進(jìn)行測定。
2.試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
2.1升溫速率120±10℃/h。
2.2負(fù)荷力的計(jì)算
在本型號的設(shè)備中,只要輸入了試樣的尺寸,負(fù)荷力會自動給出.
由于試樣尺寸可在一定范圍內(nèi)變化,因此,為保證在試樣形成某一表面彎曲應(yīng)力,應(yīng)根據(jù)精確測量(精確至0.05mm以內(nèi))所得的試樣尺寸,由下式計(jì)算出負(fù)荷力的大小:
負(fù)荷力 F=2σbh2/3l
式中: F-負(fù)荷力,N;
σ-試樣大彎曲正應(yīng)力(選擇A法0.45N/mm2或B法1.8N/mm2或C法8.0N/mm2);
b-試樣放置的寬度(水平方向),mm;
h-試樣放置的高度(垂直方向),mm;
l-兩擱條中心間距離,即跨度,64mm以及100mm;
然后再求出重力負(fù)荷F所對應(yīng)的砝碼質(zhì)量M:
M=1000 F/g
式中: M-砝碼質(zhì)量, g(克);
g-重力加速度,9.81m/s2
得出的砝碼質(zhì)量,由砝碼、負(fù)載桿組件及位移傳感器對負(fù)載桿的作用力(本機(jī)約為18g重,對應(yīng)重力負(fù)荷0.17N)組成。實(shí)際使用的負(fù)荷力與計(jì)算值相差應(yīng)在±2.5%以內(nèi),當(dāng)計(jì)算值小于能施加負(fù)荷力的小值時(shí),應(yīng)考慮使用大的彎曲正應(yīng)力來計(jì)算。
2.3負(fù)載熱變形溫度記錄的標(biāo)準(zhǔn)
當(dāng)位移量達(dá)到下表中的相對變形量時(shí)(相對變形量與試樣高度有關(guān)),此時(shí)的試樣所處的溫度即為負(fù)載熱變形溫度:
表一. 平放試驗(yàn),試樣高度(垂直方向)與標(biāo)準(zhǔn)撓度△S的關(guān)系:
試樣高度 mm | 試樣撓度△S mm |
3.8 | 0.36 |
3.9 | 0.35 |
4.0 | 0.34 |
4.1 | 0.33 |
4.2 | 0.32 |
8
表二. 側(cè)立試驗(yàn),試樣高度(垂直方向)與標(biāo)準(zhǔn)撓度△S的關(guān)系:
試樣高度 (垂直方向)mm | 標(biāo)準(zhǔn)撓度△S mm | 試樣高度 (垂直方向)mm | 標(biāo)準(zhǔn)撓度△S mm |
9.8~9.9 | 0.33 | 12.4~12.7 | 0.26 |
10.0~10.3 | 0.32 | 12.8~13.2 | 0.25 |
10.4~10.6 | 0.31 | 13.3~13.7 | 0.24 |
10.7~10.9 | 0.30 | 13.8~14.1 | 0.23 |
11.0~11.4 | 0.29 | 14.2~14.6 | 0.22 |
11.5~11.9 | 0.28 | 14.7~15.0 | 0.21 |
12.0~12.3 | 0.27 | | |
在本型號的設(shè)備中,將由軟件自動設(shè)置.
3.樣品的放置
3.1取出測試單元,擱置在浴槽面板上;
3.2提起負(fù)載桿,把試樣均衡地放在擱條上(見圖二),放下負(fù)載桿,使變形壓頭位于試樣中心;
3.3將測試單元浸入油槽,加上選定的負(fù)荷(砝碼)
3.4將溫度傳感器和水銀溫度計(jì)各順斜孔插入(水銀溫度計(jì)僅供校對使用,可以不用);
3.5調(diào)節(jié)位移傳感器的上下位置,使傳感器檢測行程位于總行程的中間位置。
4.位移傳感器的調(diào)整
位移傳感器的調(diào)整比較簡單,一般,位移傳感器選用的量程為3~5mm,只要調(diào)節(jié)位移傳感器的上下位置,使行程大約處于量程的中間即可。
5.參數(shù)設(shè)置
從電腦界面上的菜單選項(xiàng)中,點(diǎn)擊測試儀,出現(xiàn)下拉菜單,點(diǎn)擊參數(shù)設(shè)定,出現(xiàn)以下界面:
在升溫速率中,確定升溫速率。
在上限溫度欄,輸入上限溫度(保證系統(tǒng)安全工作)。當(dāng)溫度上升*限溫度時(shí),系統(tǒng)將停止加熱。注意:在溫控器中,也有上限溫度的設(shè)置,其上限溫度應(yīng)大于此參數(shù)設(shè)置的上限溫度,以形成上限溫度的雙重保護(hù)又不影響測試(見"?溫度控制器的操作"一節(jié))。
選擇測試單元。如選擇測試單元2,點(diǎn)擊在上界面儀器設(shè)定后面的單元2,在選中該單元進(jìn)行測試前的方框里打“√”,同時(shí),出現(xiàn)“測試類型”菜單,點(diǎn)擊負(fù)荷熱變形,進(jìn)入負(fù)載熱變形參數(shù)設(shè)置:
如果同時(shí)測試二個或三個相同的樣品,測試條件是一致的,那未,只需在設(shè)置了一個單元的參數(shù)后,在參與算術(shù)平均值計(jì)算后面,點(diǎn)擊需測試的單元,再點(diǎn)擊確定即可。測試結(jié)束,測試結(jié)果將對上述的測試值作平均值處理。
測試單元放妥,參數(shù)設(shè)置完畢,即可進(jìn)入測試階段。
6.測試
測試架各就各位,傳感器調(diào)整結(jié)束,參數(shù)設(shè)置完畢,就可以隨時(shí)開始測試了。
測試過程與“維卡軟化點(diǎn)測試方法”中的“測試”部分是一致的:
點(diǎn)擊測試儀菜單中的“啟動測試”,出現(xiàn)“現(xiàn)在就進(jìn)行測試確認(rèn)嗎?”中點(diǎn)擊確定,系統(tǒng)進(jìn)入測試程序。
攪拌器運(yùn)轉(zhuǎn),5min后,位移傳感器輸出的位移量自動清零,屏幕上坐標(biāo)更新,將此時(shí)的溫
度與位移作為新的坐標(biāo)原點(diǎn)。
*新國標(biāo)中,規(guī)定上述工作應(yīng)在27℃下進(jìn)行?!俺且郧暗脑囼?yàn)已表明,對受試材料,在較高溫度下開始的試驗(yàn)不會引起誤差。”因此,如必須在27℃以下進(jìn)行,而用戶的環(huán)境試驗(yàn)條件又不能低于22℃時(shí),請向生產(chǎn)商協(xié)商訂購制冷器。
在預(yù)先設(shè)置并啟動溫控器的情況下,溫度按預(yù)定的速率上升,位移量在經(jīng)過一段相當(dāng)?shù)撵o止期后,開始發(fā)生變化。當(dāng)位移量達(dá)到預(yù)置的變形量時(shí),該測試樣品對應(yīng)的坐標(biāo)上的光點(diǎn)將醒目的顯示出來,并且在光點(diǎn)一側(cè)出現(xiàn)溫度與位移的數(shù)值(即該點(diǎn)的坐標(biāo)值)。
在測試過程中,系統(tǒng)將自動參照原空白試驗(yàn)數(shù)據(jù),扣除測試架自身的變形影響。
當(dāng)預(yù)設(shè)的待測單元的樣品檢測全部結(jié)束,在接口控制箱中,將有提示音告知操作者,同時(shí),加熱器停止工作。
7.結(jié)果處理
參見“維卡軟化點(diǎn)測試方法”中的第7點(diǎn)“結(jié)果處理”部分。
1. 升溫啟動
設(shè)備的電源開關(guān)合上后,控制器通電,上顯示器顯示浴槽實(shí)際溫度,下顯示器顯示在速率升
溫過程中即時(shí)應(yīng)達(dá)到的溫度值。
按“<”鍵,啟動指示燈亮,加熱指示燈閃亮(如果此時(shí)軟件未啟動測試則不亮,即無法加熱),
進(jìn)入預(yù)熱狀態(tài)。待預(yù)熱結(jié)束,“速率”指示燈亮,進(jìn)入速率升溫狀態(tài)。
當(dāng)溫度達(dá)到原已設(shè)置的限幅溫度值(≤300℃),升溫中止,進(jìn)入恒溫狀態(tài)。
如在線性升溫過程中,需要在達(dá)到某一溫度時(shí)恒溫,只要在下顯示器顯示溫度升到所需溫度時(shí),按一下“∨”鍵,鎖定指示燈亮,即進(jìn)入恒溫狀態(tài),如再按一下“∨”鍵,解除恒溫狀態(tài),繼續(xù)進(jìn)入升溫過程。如需停止加熱,按“<”鍵,“速率”、“啟動”的指示燈均熄滅,加熱電源切斷。
2. 參數(shù)設(shè)置
2.1上限溫度的設(shè)置:
溫度顯示控制器通電后,點(diǎn)按“SET”鍵,上顯示器顯示“ ”,下顯示器顯示上次設(shè)10
定的限幅溫度值,如需修改,按“<”鍵,下顯示器位閃動,此時(shí)按“∨”或“∧”鍵修改,在點(diǎn)按“<”鍵,第二位閃動,……,依次修改,直至修改完畢。
設(shè)置結(jié)束,按一下“SET”鍵,可進(jìn)入升溫速率的設(shè)置。
2.2升溫速率的設(shè)置:
限幅溫度設(shè)置后,繼續(xù)按“SET”鍵,上顯示器顯示“ ”,下顯示器顯示上次設(shè)定的升溫速率值,如需重新設(shè)置,按上法同樣修改參數(shù)。
這里,5℃/6min設(shè)置為:005.0,
12℃/6min設(shè)置為:012.0,
2.3升溫速率修正值的設(shè)置:
修正值可以修正升溫速率的誤差。此值已在出廠時(shí)精確調(diào)試,請勿隨意變動。
修正值的設(shè)置:在升溫速率設(shè)置后,繼續(xù)按“SET“鍵,上顯示器顯示“”,下顯示器顯示上次設(shè)置的升溫速率修正值,如需修改,按2.1的修改方法執(zhí)行,數(shù)值增大,速率加快。
設(shè)置結(jié)束,按一下“SET”鍵,退出設(shè)置,等待啟動。
3.溫度顯示控制器的操作面板如下:
當(dāng)電腦測試系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),本儀器仍可進(jìn)行獨(dú)立工作。
- 位移的測試
由千分表可直接觀察位移量的情況。
本機(jī)專門設(shè)計(jì)了自動設(shè)置、人工設(shè)置二用的溫度控制器,參見上一節(jié),當(dāng)自動裝置發(fā)生故障
時(shí),可以轉(zhuǎn)入人工設(shè)置來繼續(xù)工作。
3.注意:在自動測試過程中,升溫速率由電腦中的參數(shù)設(shè)置決定,而與溫控器自身的設(shè)置無關(guān)。同時(shí),溫控器的上限溫度設(shè)置應(yīng)比參數(shù)設(shè)置中的數(shù)值高,以形成雙重上限溫度保護(hù),又不影響正常測試。
溫度范圍: 室溫~300℃;
升溫速率: 5±0.5℃/6min,12±1.0℃/6min;
溫控器顯示準(zhǔn)確度: 不劣于±0.3℃;
採溫點(diǎn)顯示準(zhǔn)確度: 不劣于±0.3℃;
溫度分布: 不劣于±0.5℃ ;
浴槽容積: 25L;
測試單元數(shù): 3;
變形測量裝置: 千分表0.001mm;
熱變形壓頭尺寸: R=3±0.2mm;
熱變形試樣支點(diǎn)跨度: 64±0.5mm ,100±0.5mm(可擴(kuò)展101.6mm);
軟化點(diǎn)壓針頭尺寸: 1.000±0.015mm2(d=1.128±0.0085mm);
空白試驗(yàn): <0.02mm熱變形(試樣架熱變形量);
小施加力: 47g.f
負(fù)載桿組件質(zhì)量: 見附錄一,軟化點(diǎn)壓針頭的質(zhì)量與變形壓頭相同。
11
試樣架熱變形量: ≤0.02mm,若有少許超過,可通過空白試驗(yàn)修正。
(本機(jī)提供三套標(biāo)準(zhǔn)試樣,可測試試樣架熱變形)
砝碼配置(共三套)
額定功率: 4kW
電 源: 220VAC,20A
冷卻方法: 水冷或風(fēng)冷(水源或壓縮空氣由用戶自備)。
- 安全事項(xiàng)
- 設(shè)備使用前,必須檢查設(shè)備接地良好;
- 設(shè)備工作在高溫狀態(tài),注意燙傷,特別冷卻管出口,冷卻時(shí),有高溫汽(氣)流噴出。
- 售后服務(wù)
本公司產(chǎn)品自售出之日起,免費(fèi)保修壹年,終生維修。
如遇市政建設(shè)遷更改,相信您一定能在 網(wǎng)絡(luò)上找到我們公司的蹤跡,讓您的業(yè)務(wù)聯(lián)系、售后服務(wù),暢通無阻。
*1. 試樣的制備對測試結(jié)果有一定影響,因此,試驗(yàn)者應(yīng)對其有明確規(guī)定。
*2. 在線性升溫時(shí),由于二者的時(shí)間常數(shù)(溫度傳遞速度)不一致,傳感器的感溫速度快,因此,二者所指示的溫度看起來將不一致。
感謝您閱讀本說明書
歡迎您使用:
SWB系列維卡軟化點(diǎn)&熱變形溫度儀
上海思爾達(dá)科學(xué)儀器有限公司
地址:上海市閔行區(qū)曹行 澄建路88號 :201108
售后熱線:
總機(jī):021-
*806/804
*806/804
*806/804
技術(shù)支持:
建議與投訴:
: srdgs
:
附錄二
軟化點(diǎn)&負(fù)荷熱變形溫度測試報(bào)告
附錄三
維卡軟化點(diǎn)溫度測定的影響因素
同一材料制成相同厚度的試樣,模壓的比注塑的試樣測試結(jié)果要高。這可能是由于注塑試樣的內(nèi)應(yīng)力較大之故。可見不同制樣方法對測試結(jié)果是有影響的。
- 試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)對測試結(jié)果的影響
將模壓和注塑試樣進(jìn)行退火,其退火溫度一般較軟化點(diǎn)低20℃左右。退火時(shí)間2~3h。其測試結(jié)果是經(jīng)退火處理后的試樣都比原來的有不同程度的提高。這可能是凍結(jié)的高分子鏈得到局部調(diào)整,內(nèi)應(yīng)力得到進(jìn)一步消除的原因。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,試樣厚度在3~4mm時(shí)測定值的重復(fù)性比較好。除聚氯乙烯以外,厚度達(dá)到6mm時(shí),分散性尚在允許范圍以內(nèi)。太薄的試樣只能迭合后進(jìn)行測定。這時(shí),試樣厚度的均勻性,表面平整度的要求要高些。
橫向尺寸方面,應(yīng)保證壓入點(diǎn)能遠(yuǎn)離邊緣2mm以上。這時(shí)可保證測定值有較好的重復(fù)性,更不會發(fā)生開裂現(xiàn)象。
當(dāng)試樣上所加靜負(fù)載5000g時(shí),測得的軟化點(diǎn)溫度比施加1000g時(shí)低。
- 升溫速率為12℃/6min的試驗(yàn),其結(jié)果比用5℃/6min的高,這是由于溶液溫度傳到試樣上,有時(shí)間滯后的緣故。因此,在有較高的要求或用于有爭議的場合,應(yīng)使用5℃/6min升溫速率。
附錄四
負(fù)荷熱變形溫度測定的彎曲應(yīng)力選擇及試樣制備的影響
試樣加荷后升溫前蠕變量大小對試驗(yàn)結(jié)果會產(chǎn)生影響。試驗(yàn)時(shí),加于試樣上的彎曲應(yīng)力有1.81N/mm2和0.45 N/mm2兩種,施加哪一種負(fù)荷應(yīng)由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。如不能預(yù)先知道應(yīng)加上哪一種負(fù)荷,則可以先選用1.81N/mm2的,在試驗(yàn)裝置未開始升溫時(shí)加上這個應(yīng)力,視其加荷5min后試樣是否產(chǎn)生大的蠕變量,如蠕變量大,則應(yīng)改用0.45N/mm2。開始升溫試驗(yàn)前5min的等待期是用來補(bǔ)償某些材料在室溫下受到彎曲應(yīng)力產(chǎn)生的蠕變量。因?yàn)殚_始5min所產(chǎn)生的蠕變量通常占初30min內(nèi)蠕變量的絕大部分。
對于0.45N/mm2的應(yīng)力,由于試樣所受的力較小,而試樣尺寸的測量,儀器附加力的計(jì)算及傳力桿摩檫等因素所產(chǎn)生的誤差基本上是一個定數(shù),因此其相對誤差較大。測試結(jié)果也表明,采用小負(fù)荷時(shí)其數(shù)據(jù)分散性較大,因此一般不采用小負(fù)荷。但對于某些材料在常溫下就較軟,當(dāng)施加大負(fù)荷時(shí)(1.81N/mm2表面應(yīng)力)就產(chǎn)生蠕變,這就不得不選用小負(fù)荷了,如聚乙烯,尼龍等材料,都采用小負(fù)荷。
對于加荷蠕變量很小的試樣,所用的彎曲應(yīng)力大的得到的熱變形溫度比用彎曲應(yīng)力小的要低。因?yàn)橛卸N負(fù)荷,所以試驗(yàn)記錄及報(bào)告中一定要注明所采用的負(fù)荷大小。
對于某些材料,采用模型方法制備試樣,其模塑條件應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行或按有關(guān)方面商定,模塑條件的不同對其測試結(jié)果影響較大。試樣是否進(jìn)行退火處理對測試結(jié)果影響也較大,試樣進(jìn)行退火處理后,可以消除試樣在加工過程中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,可使測試結(jié)果有較好的重現(xiàn)性。對于某些材料,退火處理后其熱變形溫度有所提高,甚至有提高10℃以上。
15
附錄五
有關(guān)儀器使用的幾個問題
1.我們應(yīng)如何選擇儀器用油?
油在儀器中起到了熱傳遞的作用,因此希望油的粘度要小,這樣,在攪拌器作用下,才能保證油的良好流動,減小油槽中各處的溫度分布差。
還必須要考慮用油的安全性,要保證所使用的油應(yīng)在實(shí)驗(yàn)溫度下安全地使用。
同時(shí)要注意到,同一牌號的油,在不同的溫度下,粘度是不一樣的,溫度越高,粘度越小。而一般來說,閃點(diǎn)溫度較高的油,和閃點(diǎn)溫度較低的油,在同一溫度下,粘度會比較高。所以不應(yīng)該一味的使用閃點(diǎn)溫度很高的油,這樣在溫度較低時(shí),粘度將會比較大。
下表是某些油廠生產(chǎn)的二甲基硅油的幾種參數(shù)。
二甲基硅油是一種透明液體、無毒、無腐蝕,可在一定溫度范圍內(nèi)*使用。具有好的電絕緣性能。另外,還具有較強(qiáng)的抗剪切性及良好的透光性,表面張力低,揮發(fā)性小等特性。
建議在使用溫度達(dá)300℃時(shí)選用HR-50,使用溫度小于150℃時(shí)可選用201-10。
2.剛開始使用時(shí),儀器上溫度控制器與測試單元上的水銀溫度計(jì)(或E/F型的接口箱上的溫度顯示、或C/D型的電腦上的溫度數(shù)值)很接近,但多次使用后,溫度相差越來越大,是不是儀器的溫度控制出現(xiàn)了問題?應(yīng)該以哪個數(shù)值為準(zhǔn)?
溫度控制器的作用,是控制油槽按一定的升溫速率升溫,屬于“溫度控制”;測試單元處的溫度指示,如:溫度計(jì),接口箱的溫度顯示等,屬于“溫度測量”。這是二個獨(dú)立的系統(tǒng)二者之間會有一定的誤差,但影響不大。在油的熱傳遞良好的情況下,二者誤差也很小。
油在使用過程中,會有物質(zhì)揮發(fā),這種物質(zhì)的揮發(fā),在較高溫度時(shí),會相當(dāng)激烈,用戶應(yīng)該注意到在使用中的這種情況。隨著這種物質(zhì)的揮發(fā),油變得粘稠起來,嚴(yán)重地影響了攪拌的效果,使傳遞嚴(yán)重受阻。這種現(xiàn)象對儀器產(chǎn)生的直接后果就是溫升速率超差,槽內(nèi)各處溫度的差異也越來越大,甚至5℃以上,嚴(yán)重時(shí)將不能正常使用。
解決此問題的方法是更換新油。
3.當(dāng)計(jì)算出的施加負(fù)荷力為負(fù)值時(shí),怎么辦?
當(dāng)計(jì)算值小于能施加負(fù)荷力的小值時(shí),應(yīng)考慮使用大的彎曲正應(yīng)力來計(jì)算。