正文 3.3 硫化橡膠邵爾硬度的測定(2 / 2)

3.3.7.1硬度計引起的測量誤差

(1)壓針試驗力的影響施加在壓針上的試驗力直接影響到硬度計的指示值。當試驗力大於標稱值時,硬度計示值降低,當試驗力小於標稱值時,硬度計示值升高。例如:對於邵爾A型硬度計,試驗力偏大75mN,硬度計示值偏低1度。

(2)指示機構的影響指示機構用於讀取壓針伸出部分相對壓足底麵的伸出量。壓針伸出長度最大時,邵爾硬度計示值為0度;壓針的伸出長度為0時,硬度計示值為100。這時,如果壓針伸出長度偏大,則硬度計示值偏低;壓針伸出長度偏小,則硬度計示值偏高。當壓針伸出長度最大時,硬度計示值正確,而壓針的伸出長度為0時,硬度計示值大於100時,硬度計整個量程示值偏大;當壓針伸出長度最大時,硬度計示值正確,而壓針的伸出長度為0時,硬度計示值小於100時,硬度計整個量程示值偏小。

壓針伸出長度最大時,邵爾硬度計示值為偏離0度;如果偏離量為正,硬度計整個量程示值偏大;如果偏離量為負,硬度計整個量程示值偏小。

(3)壓針的影響邵爾硬度計壓針錐角對硬度計示值也有影響,錐角偏大,示值升高;錐角偏小,示值降低。但目前標準對邵爾A壓針錐角為35°±15′的要求顯得過於苛刻,因為一方麵壓針錐角偏離標稱值對示值的影響要比其他因素小得多,另一方麵,很多邵爾A硬度計因為壓針錐角超出35°±15′而不合格。

邵爾A型硬度計壓針端麵直徑偏大時,硬度計示值偏高;壓針端麵直徑偏小時,硬度計示值偏低。邵爾D型硬度計或袖珍橡膠國際硬度計壓針端部球麵徑偏大,硬度計示值偏高;端部球麵徑偏小,硬度計示值偏低。

硬度計長期測定硬度,壓針端部會受到磨損,對於邵爾A型硬度計,一般是壓針端麵邊緣受到磨損,使壓針和試樣的接觸麵積減少,硬度計的示值降低。

3.3.7.2硬度計操作引起的測量誤差

邵爾硬度計可使用架子固定硬度計或在壓針軸上用砝碼加力使壓足和試樣接觸,或兩種方法兼用,以提高測量準確度。使用架子,隻要注意壓足底麵和試樣表麵平行、加力平穩、讀取示值時間正確,不同人員的測量結果基本是一致的。當壓足底麵和試樣表麵平行性控製不好時,硬度計示值偏低;當加力不夠平穩時,硬度計示值不穩定。本標準規定,在壓足與試樣表麵完全接觸後1s之內讀數,如果是其他時間間隔讀數則必須說明。讀數時間不同,試驗結果一般也不同。隨著讀數時間的延長,硬度值有所降低,特別是一些蠕變性較大的膠料,這種現象更為明顯。

3.3.7.3試樣引起的測量誤差

硬度試樣製備有兩種方法:一種是模壓試樣;另一種是從成品上裁取,並經打磨,裁切製備成符合本標準要求的具有一定形狀、規格尺寸的試樣。成品試樣的製備,應按各產品標準的有關規定進行。無論用哪一種方法製備的試樣,其表麵都應光滑、平整,不應有缺膠、氣泡、機械損傷及雜質等缺陷,試樣厚度至少6mm。在厚度小於6mm的情況下,試樣可用不多於3層,每層的厚度不少於2mm疊加而成,各層須光滑、平行。試樣厚度直接影響硬度結果的準確性。同一橡膠試樣厚度小於6mm,在單層測量的情況下,所得硬度值隨著試樣厚度的減少而增加,尤其低硬度的試樣更為明顯,其原因是硬度計所測得的硬度值是由壓針壓入試樣表麵的深度確定的。當試驗受到壓針壓力後產生形變,使試樣受壓部分變薄。如果試樣越薄壓針受到承托試樣的玻璃或金屬板的影響就越大,壓針壓入試樣表麵的深度減少,從而使硬度值增高。若試樣達到足夠的厚度,則有利於克服承托試樣的玻璃或金屬板的反作用力,相應減少了玻璃或金屬板的影響。雖然標準統一規定了試樣厚度至少6mm,但一般情況下,當試樣厚度小於6mm時,低硬度影響比高硬度大。

3.3.7.4環境條件和調節引起的測量誤差

橡膠硬度和其他物理性能一樣,隨著溫度的變化而變化,溫度升高,硬度降低。因為橡膠材料屬於高分子材料,它通過硫化使分子交聯。溫度升高,分子的熱運動加劇,分子鏈更加蜷曲,並使柔性分子增加,當外力作用在橡膠上,其變形增大,壓針壓入試樣的深度增加,硬度值就降低。如果進行對比試驗,必須在同一溫度下進行。在可能的情況下,試樣在測試前應進行調節。

試樣環境調節時間的長短對試驗結果有一定的影響。這是由於試樣溫度與試驗環境溫度之間的差異造成的。隨著調節時間的增加,試驗結果逐步趨向平穩。