硬度試驗
橡膠的硬度值表示其抵抗外力壓入即反抗變形的能力﹐其值大小表示橡膠的軟硬程度﹐根據硫化膠硬度大小可以判斷牛成品的配煉質量及硫化程度,因而硬度作為混煉快檢指標之一·同時可間接了解其他力學性能。
目前國際上有很多種橡膠硬度計﹐總的分為兩大類:一類是圓錐形平端針壓頭（壓針）如邵爾硬度計;
二類是圓球形壓頭﹐如國際硬度（IRHD）·邵爾硬度計﹑趙氏硬度計等·兩者的共同點是在一定力的作用下（彈簧或定負荷砝碼）﹐測量橡膠的抗壓性能·不同的是除了壓針性狀不同外﹐加入負荷的形式不同,前者為動負荷﹐后者為定負荷。
我國一般測定橡膠硬度朵用邵爾硬度·邵爾硬度分為A·C、D等幾個型號,邵爾A為測量軟質橡膠﹐邵爾C為測量裘硬質橡膠,D型為測量硬質橡膠。邵爾硬度計結構簡單﹐操作、攜帶方便·國際硬度為負荷固定﹐測量過程中可減少人為誤差﹐結果精確。
一﹑試驗原理
壓入硬度是測量規定性狀的壓針在一定的條件下壓入橡膠的深度﹐最后換算為一定的硬度單位表示出來。
如邵爾硬度計測定的是壓針壓入深度與壓針露出長度（2.5mm）之差對壓針露出長度比值百分率，可用下列公式表示。
T =2.5-0.025hh= ( 2.5-T)/2.5×100
式中T——壓針壓入深度﹐mm;
h―—邵爾硬度。
由此可知，對于一個流動性很好的材料T=2.5﹐所以h為0﹐對于剛性材料T=0,h=100﹐硬度范圍0——100度﹐測定最佳范圍在20——90度·
二﹑儀器
硬度計按型式可分為臺式和手提式，一般實驗室多朵用臺式硬度計﹐使用支架固定硬度計或壓針軸上涌砝碼加力使壓足和試樣接觸﹐或兩種方法兼用﹐可以提高測量準確度·對于邵爾硬度計﹐A型推薦使應1kg砝碼,D型推薦使用5kg砝碼。臺式硬度計是由底座、工作臺面、壓針、刻度表、砝碼盒主柱等組成。
三·試樣
(1）試樣厚度不小于6mm’如試樣厚度低于6mm，可用同樣膠片重疊起來
但重疊數不得超過3層,每層厚度不小于2mm，但這樣測量的結果與整塊試樣上測量的硬度是不能相比較。
(2）試樣表面應光滑、平整、不應有缺膠﹑機械損傷及雜質等。如試樣
表面有雜質﹐需用紗布沾酒精擦凈。
(3）試樣必須有足夠的尺寸,保證壓針和試樣接觸位置距離邊緣至少
12mm，即試樣外形尺寸必須在24mm以上。
(4）試樣在試驗溫度下應至少停放5h
四、試驗步驟
(1）整理設備儀器·環境·準備相關工作。
(2）試驗前檢查硬度計指針是否指需點（如指針量偏離需位時﹐可以輕
松動右上角壓緊螺絲﹐轉動表面﹐對準雩位）﹐并檢查壓針于玻璃面上（壓針端面與壓腳底面嚴禁接觸于玻璃上）是否指于100度，如不之需位和100度時﹐可輕微按動壓針幾次﹐如仍不指需位和100度時﹐則不能使用﹐如在定荷架上使用時﹐可波動手柄·使工作臺上升﹐將定位銷插入工作臺下部小孔,調整工作臺水平后使用,如仍不指100度時同樣不可以使用。
(3）將試樣置于硬度中玻璃面上·用定負荷架輔助測定試樣的硬度·在
試樣緩慢地受到1kgf負荷,(硬度計的底面與試樣表面平穩地完全接合）時立即讀數（1s內)
(4）試樣上的沒一點只準確測量一次硬度﹐點與點間距離不少于6mm ,
點與邊間距不少于12mm
(5）每個試樣的測量點不少于5個﹐取其中值為試驗結果，試樣結果精
確到整數位。
(6）如是手提式﹐把試樣放置在堅固的平面上﹐拿住硬度計﹐壓足中孔
的壓針距離試塊邊緣至少12mm，平穩地把壓足壓在試樣上﹐不能有任何振動﹐并保持壓足平行于試樣表面﹐以使壓針垂直地壓入試樣·所施加的力邀剛好足以使壓足和試樣完全接觸﹐除另有規定,必須在壓足和試樣完全接觸后1s內讀數﹐如果是其他間隔時間讀數則必須說明。
(7)使用邵爾硬度計時﹐但A型硬度計測量值超出90度時推薦用D型硬度
計﹐當D型硬度計測量值低于20度時推薦用A型硬度計﹐A型硬度計值低于10度時不準確的﹐測量結果不能使用。
(8）試驗結束后,清理現場并作好相關實驗使用記錄。
五﹑實驗的影響因素
(1）溫度的影響
當試樣溫度高時,由于高聚物分子的熱運動加劇﹐分子間作用力減弱﹐內部產生結構的松弛時間下降﹐降低了材料的抵抗作用﹐因而硬度值降低·膠料不同其影響程度不同﹐如結晶速度慢的天然橡膠溫度對其影響太小﹐而蠶丁橡膠﹑丁苯橡膠等則影響顯著·
(2）試樣厚度的影響
邵爾A型硬度值是由壓針壓入試樣的深度來測定﹐因此試樣厚度直接影響試驗結果。試樣受到壓力后產生變形嗎,受到壓力的部分變薄﹐硬度計壓針則會受到承托試樣的玻璃片的影響﹐硬度值增大。所以﹐試樣厚度小硬度值大,試樣厚度大硬度值小。
(3）讀數時間的影響
邵爾A型硬度在測量時讀數時間對試驗結果影響很大·壓針與試樣受壓后立即讀數與指針穩定后再讀數取數值﹐所得的結果相差甚大﹐前者高﹐后者偏低﹐二者之差可達5——7度左右﹐尤其在合成橡膠測試中較為顯著﹐由于橡膠是高分子黏度性體﹐受外力作用后具有松弛現象﹐隨著壓針對試樣加壓時間的增長﹐因而試樣對硬度計壓反抗力減小所以硬度減小·所以當試樣受壓后應立即讀取數據。(4）壓針長度對試驗結果的影響
在標準中規定邵兒A型硬度計的壓針露出加壓面的高度為2.5mm·在自由狀態時指針應指需點·當壓針壓在平滑的金屬板或玻璃上時﹐儀器指針指100度·如果指示大于或小于100度時,說明壓針露出高度大于2.5mm或小于指針2.5mm，在這種情況下應停止使用，進行校正·當壓針露出高度大于2.5mm時測得的硬度值偏高。
(5）壓針端形狀對試驗結果的影響
邵爾A型硬度計的壓針端部在長期作用下﹐造成磨損﹐使其幾何尺寸改變﹐影響試驗結果﹐磨損后的端部直徑變大所測之結果也大﹐這是因為其單位面積的壓強不同所致﹐直徑大則壓強小所測硬度值偏大﹐反之偏小。
客服1 