测试塑料的耐热性能.pptx
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1、 项目项目9 测试塑料的耐热性能测试塑料的耐热性能 任务任务9-1:熟悉热变形测试仪的结构及操作熟悉热变形测试仪的结构及操作 1.1.任务告知:任务告知:拟实现的拟实现的知识目标知识目标:热变形的结构与工作原理;热变形的结构与工作原理;热变形的操作规程热变形的操作规程。拟实现的能力目标拟实现的能力目标会操作热变形仪;会操作热变形仪;能诊断简单故障并给予和修复。能诊断简单故障并给予和修复。2.2.任务的引入任务的引入u热变形仪热变形仪结构有何特点?它的工作原理是怎结构有何特点?它的工作原理是怎样的?样的?u在操作在操作热变形仪时要注意什么?热变形仪时要注意什么?u热变形仪常见的故障有哪些?如何排
2、除?热变形仪常见的故障有哪些?如何排除?3.3.任务任务的实施的实施熟悉热变形测试仪的结熟悉热变形测试仪的结构及操作构及操作 u指导老师讲解、示范;指导老师讲解、示范;u学生分组操作学生分组操作 4.归纳总结归纳总结u各组汇报操作心得各组汇报操作心得u指导老师对各组的工作进行评价指导老师对各组的工作进行评价 项目项目9 测试塑料的耐热性能测试塑料的耐热性能 任务任务9-2:测试塑料板材的热变形温度测试塑料板材的热变形温度 1.1.任务告知:任务告知:拟实现的拟实现的知识目标知识目标:塑料材料的热性能知识;塑料材料的热性能知识;热变形温度测试标准方法。热变形温度测试标准方法。拟实现的能力目标拟实
3、现的能力目标能测试塑料的热变形温度;能测试塑料的热变形温度;判断测试结果正误;判断测试结果正误;能给出测试报告。能给出测试报告。2.2.任务的引入任务的引入u在塑料在塑料热变形温度热变形温度测试时测试时,如何根据试样尺如何根据试样尺寸,计算应加砝码质量寸,计算应加砝码质量?u如何测试如何测试测试塑料的热变形温度测试塑料的热变形温度?u如何对测试数据进行处理?如何对测试数据进行处理?u影响影响热变形温度热变形温度测试结果因素有哪些?测试结果因素有哪些?3.3.任务任务的实施的实施测试塑料板材的热变形温度测试塑料板材的热变形温度u指导老师讲解、示范指导老师讲解、示范u各组各组塑料塑料热变形温度测试
4、热变形温度测试4.归纳总结归纳总结u各组汇报塑料板材的热变形温度测试情况各组汇报塑料板材的热变形温度测试情况u指导老师对各组的测试进行评价指导老师对各组的测试进行评价u指导老师讲解塑料板材的热变形温度指导老师讲解塑料板材的热变形温度 项目项目9 测试塑料的耐热性能测试塑料的耐热性能 任务任务9-3:测试塑料的维卡软化温度测试塑料的维卡软化温度 1.1.任务告知:任务告知:拟实现的拟实现的知识目标知识目标:维卡软化温度测试原理维卡软化温度测试原理维卡软化温度测试标准方法。维卡软化温度测试标准方法。拟实现的能力目标拟实现的能力目标能测试塑料的维卡软化温度;能测试塑料的维卡软化温度;判断测试结果正误
5、;判断测试结果正误;能给出测试报告。能给出测试报告。2.2.任务的引入任务的引入u什么维卡软化温度?它的测试原理是怎样的什么维卡软化温度?它的测试原理是怎样的?u如何测试如何测试测试塑料的测试塑料的维卡软化温度维卡软化温度?u如何对测试数据进行处理?如何对测试数据进行处理?u影影响响维维卡卡软软化化温温度度测测试试结结果果因因素素有有哪哪些些?升升温温速速度过快或过慢对试样结果有何影响?为什么?度过快或过慢对试样结果有何影响?为什么?u维卡软化温度测试与热变形温度测试有何不同?维卡软化温度测试与热变形温度测试有何不同?3.3.任务任务的实施的实施测试塑料的测试塑料的维卡软化温度维卡软化温度u指
6、导老师讲解、示范指导老师讲解、示范u各组各组塑料维卡软化温度塑料维卡软化温度测试测试4.归纳总结归纳总结u各组汇报各组汇报维卡软化温度维卡软化温度测试情况测试情况u指导老师对各组的测试进行评价指导老师对各组的测试进行评价u指导老师讲解塑料指导老师讲解塑料维卡软化温度维卡软化温度耐热性能塑料的耐热性能是指其与热或温度有关的性能的总称。1热稳定性:尺寸稳定性、负荷下的热变形温度、收缩率、热膨胀等。2热物理性:玻璃化温度、熔点或软化温度、导热系数、比热容等。3流动性:熔体流动速率、凝胶点等。4耐寒性:失强温度、低温脆化温度、低温伸长保留率、低温刚性温度等。塑料的某些性能在很大程度上与温度相关,而且这
7、些相关性在聚合物发生聚集态转变(玻璃化转变等)时表现得尤为突出。塑料热性能与成型工艺、产品使用有直接的联系。热性能试验就是要通过各种试验方法对塑料的热性能进行评价,为生产、设计、科研提供必要的依据。热稳定性抵抗热致形变、软化、强度下降、尺寸变化的能力;抵抗热老化、热降解等热致化学作用的能力。用于评价塑料的耐热性的标准试验方法常用的是测量试样在各种应力状态,特别是弯曲和压入负荷下的温度效应。试验终点以一适宜的应力状态下并提高温度至试样形变达到某规定值时的温度来表示。热变形温度试验,维卡软化点试验,马丁耐热试验等。各种耐热性试验都是在特定条件下进行的,与实际使用环境并不一致,因而,试验结果不代表塑
8、料的最高使用温度。尺寸稳定性(一)测试原理尺寸稳定性 通常用尺寸变化率或收缩率表示。将规定尺寸的试样在规定的温度、以规定的方式放置在规定的支撑上、经过规定的时间,然后将试样冷至室温,以试样纵向和横向尺寸变化的百分率。(二)测试装置 恒温烘箱 最高温度200或以上,控温精度2。卡尺 精度0.01mm。试样支撑物 钢板、铜板、石棉板、牛皮纸等。(三)操作步骤按产品标准规定,将试样划好标线(通常划三条),放在空调房间进行状态调节。测量试样标线间的距离(测量三点),精确至0.01mm。将烘箱升温至所需温度,并恒定15min。将试样放在规定的支撑物上,迅速关上烘箱门,开始计时,到达所需时间后,取出试样,
9、放在空调房间冷至室温,精确测量试样尺寸。有些产品标准规定,以到达所需温度后,才开始计时。(四)结果表示 试验结果按下列公式计算:每个试样以最大变化值计算结果,通常取三个试样(薄膜取5个试样)的算术平均值作为结果。负值表示收缩,用绝对值表示。(五)影响因素(1)试样的边缘对试验结果影响。(2)支撑物对测试结果的影响。(3)试样的测量精度的影响。(4)试验温度对测试结果影响。(5)加热时间的影响。产品标准中,对加热时间都有严格的规定,通常从关烘箱门开始计时。如果垫板(支撑物)热容大,必须先对垫板进行预热,以减少温度波动,减少到达所需温度的时间。二、负荷下热变形温度测定(一)测定原理热变形温度试验是
10、测定塑料试样浸在一种等速升温的液体传热介质中,在简支梁式的静弯曲负载作用下,试样弯曲变形达到规定值的温度。处于玻璃态或结晶状态的高聚物,随着温度的提高,原子和分子运动能量提高,在外力作用下因其定向运动而导致形变的能力增加,也即材料抵抗外力的能力模量随温度升高而下降。因此,随着温度的提高,固定负荷下塑料产生的形变量将随之增加。截面为矩形的试样处于跨距为l的简支梁中部的受力状态,当该试样为虎克弹性体时,产生的弯曲形变量:式中:f 试样的最大形变量,mm 试样最大弯曲正应力,N/mm2 l 简支梁两支点间距,mm h 试样的高度,mm E 试样材料的弹性模量,N/mm2材料的弹性模量下降,试样变形量
11、增加。材料的弹性模量下降,试样变形量增加。即,温度上升,试样变形量增加。即,温度上升,试样变形量增加。(二)仪器负荷热变形温度测定仪由试样支架、负荷压头、砝码、中点形变测定仪、温度计及能恒速升温的加热浴箱组成。保温浴槽内盛有对试样无影响的液体传热介质,如硅油、变压器油、液体石蜡或乙二醇等,浴槽并设有搅拌器。支架用于放置试样,两个支座中心间的距离为100mm。(三)试样模塑试样:L=120mm,h=15mm,b=10mm。板材试样:L=120mm,h=15mm,b=313mm(取板厚)特殊情况下,可取L=120mm,h=9.815mm,b=313mm。但中点弯曲变形量必须取规定的值。当板材的厚度
12、大于13 mm,则在其一面机械加工至符合要求的厚度。当采用压塑的方法制备试样时,模塑压力方向应垂直于试样高的这一侧面。模塑条件对测定结果有较大影响,因此模塑条件应按有关材料标准的要求或有关方面确定。(三)试验方法等速升温速度:121/6min。最大弯曲正应力:1.81N/mm2或0.45N/mm2。施加砝码重:式中:W砝码质量,kg;试样最大弯曲正应力,N/m2;b试样的宽度,;两支座中心间距离,;R 负载杆,压头的质量,kg;T 变形测量装置的附加力,N;(附加力向下取正值,向上取负值);g 重力加速度,9.8m/s2。(四)测试步骤1)将符合要求的试样按规定进行状态调节;2)测量试样中点附
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