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橡膠材料物理性能高低溫交變?cè)囼?yàn)方法
點(diǎn)擊次數(shù):410 更新時(shí)間:2025-12-22

一、前言

橡膠材料廣泛應(yīng)用于工業(yè)、汽車、電子、軌道交通等多個(gè)領(lǐng)域,適用于各類硫化橡膠、熱塑性橡膠經(jīng)高低溫交變環(huán)境作用后,拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、邵氏等核心物理性能的測定。

二、試樣準(zhǔn)備:

1. 試樣制備

依據(jù)GB/T 528《硫化橡膠或熱塑性橡膠 拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測定》、GB/T 2411《塑料和硬橡膠 使用硬度計(jì)測定壓痕硬度(邵氏硬度)》等國家標(biāo)準(zhǔn)要求,采用沖裁或模壓方式制備標(biāo)準(zhǔn)試樣:拉伸試樣選用1型或2型啞鈴型,硬度試樣為直徑不小于15mm、厚度2mm6mm的平整試片。試樣表面需無氣泡、裂紋、缺膠、雜質(zhì)等缺陷,邊緣無毛刺。每組試驗(yàn)試樣數(shù)量不少于5個(gè),以保障試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)有效性。

2. 儀器設(shè)備與工具

高低溫交變?cè)囼?yàn)箱:采用上海榮計(jì)達(dá)可根據(jù)試樣尺寸選擇),設(shè)備需滿足溫度控制范圍-70℃150℃、溫度波動(dòng)度±0.5℃、溫度均勻度±2℃、升降溫速率0.7℃/min1℃/min(可調(diào))的技術(shù)指標(biāo),試驗(yàn)前需按照設(shè)備校準(zhǔn)規(guī)范完成溫度參數(shù)校準(zhǔn),確保設(shè)備處于正常工作狀態(tài)。

配套檢測設(shè)備:拉力試驗(yàn)機(jī)(需符合GB/T 16491要求,檢定合格且在有效期內(nèi))、邵氏硬度計(jì)(A型或D型,根據(jù)橡膠硬度等級(jí)選擇),試驗(yàn)前完成設(shè)備預(yù)熱、參數(shù)調(diào)試及零點(diǎn)校準(zhǔn)。

輔助工具:精度0.01mm的游標(biāo)卡尺、計(jì)時(shí)器、試樣編號(hào)筆、干燥皿、試樣架(與上海榮計(jì)達(dá)試驗(yàn)箱內(nèi)膽適配,確保試樣擺放均勻)。

3. 試驗(yàn)條件設(shè)定

結(jié)合橡膠材料的實(shí)際應(yīng)用場景及產(chǎn)品技術(shù)要求,通過上海榮計(jì)達(dá)高低溫交變?cè)囼?yàn)箱的控制系統(tǒng)設(shè)定以下參數(shù),示例參數(shù)可按需調(diào)整:

高溫段:溫度80℃±2℃,保持時(shí)間2h±5min;

低溫段:溫度-40℃±2℃,保持時(shí)間2h±5min;

交變循環(huán):10次(升溫高溫保持降溫低溫保持為一個(gè)完整循環(huán));

升降溫速率:5℃/min±0.5℃/min(利用設(shè)備分段控溫功能準(zhǔn)調(diào)控);

其他:試驗(yàn)箱內(nèi)無加濕/除濕要求,氣氛為自然空氣,試樣架轉(zhuǎn)速0r/min(靜態(tài)試驗(yàn))。

、測試流程

1. 試樣預(yù)處理

將制備完成并編號(hào)的試樣放入溫度23℃±2℃、相對(duì)濕度50%±5%的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中,預(yù)處理時(shí)間不少于24h,期間避免試樣受到陽光直射、油污污染及機(jī)械損傷。預(yù)處理結(jié)束后,使用游標(biāo)卡尺測量每個(gè)拉伸試樣標(biāo)距段的寬度與厚度(每個(gè)維度測量3個(gè)點(diǎn),取平均值),使用邵氏硬度計(jì)測量硬度試樣的初始硬度(選取5個(gè)均勻分布的測試點(diǎn),取平均值),將初始數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄至試驗(yàn)數(shù)據(jù)表。

2. 高低溫交變?cè)囼?yàn)操作

設(shè)備啟動(dòng):打開上海榮計(jì)達(dá)高低溫交變?cè)囼?yàn)箱總電源,啟動(dòng)控制系統(tǒng),進(jìn)入試驗(yàn)程序設(shè)定界面,輸入預(yù)設(shè)的高溫、低溫、保持時(shí)間、循環(huán)次數(shù)、升降溫速率等參數(shù),點(diǎn)擊程序校驗(yàn)"確認(rèn)參數(shù)無誤后保存程序。

試樣擺放:打開試驗(yàn)箱箱門,將預(yù)處理后的試樣均勻放置在適配的試樣架上,試樣之間間距不小于10mm,且不與箱體內(nèi)壁、風(fēng)道出風(fēng)口接觸,防止局部溫度偏差影響試驗(yàn)結(jié)果;關(guān)閉箱門,確保密封良好。

試驗(yàn)運(yùn)行:點(diǎn)擊控制系統(tǒng)啟動(dòng)"按鈕,設(shè)備自動(dòng)按照預(yù)設(shè)程序運(yùn)行,期間實(shí)時(shí)監(jiān)控控制系統(tǒng)顯示的箱內(nèi)溫度曲線,若出現(xiàn)溫度波動(dòng)超出允許范圍,設(shè)備將自動(dòng)報(bào)警,需及時(shí)停機(jī)排查故障,故障排除后重新啟動(dòng)試驗(yàn)。

試驗(yàn)結(jié)束:設(shè)備完成設(shè)定的交變循環(huán)次數(shù)后自動(dòng)停機(jī),待箱內(nèi)溫度自然回升至5℃30℃范圍后,打開箱門,取出試樣,避免高溫或低溫試樣直接接觸人體造成損傷。

3. 試樣恢復(fù)處理

將取出的試樣立即放入與預(yù)處理相同的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中,恢復(fù)時(shí)間不少于24h,使試樣性能穩(wěn)定后再進(jìn)行后續(xù)物理性能檢測。

4. 后續(xù)物理性能檢測

拉伸性能測試:將恢復(fù)后的拉伸試樣裝夾在拉力試驗(yàn)機(jī)的上下夾具上,確保試樣軸線與拉力方向一致,設(shè)定拉伸速率為500mm/min±50mm/min,啟動(dòng)設(shè)備進(jìn)行拉伸試驗(yàn),直至試樣斷裂,記錄每個(gè)試樣的拉伸強(qiáng)度(MPa)和斷裂伸長率(%)。

硬度測試:采用與初始測試相同型號(hào)的邵氏硬度計(jì),在硬度試樣的不同位置選取5個(gè)測試點(diǎn)(避開初始測試點(diǎn)及試樣邊緣,邊緣距離不小于10mm),垂直于試樣表面施加壓力,待指針穩(wěn)定后讀取數(shù)值,記錄每個(gè)測試點(diǎn)的硬度值并計(jì)算平均值。

異常情況處理:若測試過程中出現(xiàn)試樣斷裂位置偏離標(biāo)距段、夾具打滑等情況,該試樣數(shù)據(jù)無效,需重新選取備用試樣補(bǔ)做試驗(yàn)。

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