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时间:2018-07-11
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1、塑料热变形温度测试实验一、实验目的1.掌握塑料热变形温度的测试原理和测试方法;2.测定热塑性塑料的热变形温度。二、实验原理负荷热变形温度是衡量塑料耐热性的主要指标之一,现在世界各国的大部分塑料产品的标准中,都有负荷变形温度这一产品质量控制指标。塑料热变形温度测定的是在规定的载荷大小、施力方式、升温速度下到达规定的变形值的温度,它不是材料的最高使用温度。1.仪器图1负荷变形温度测定典型设备负荷热变形温度侧定仪由试样支架、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,其基本结构如图1所示。试样支架两支点的距离即跨度,通常为10
2、0±2mm,负荷压头位于支架的中央,支架及负荷压头与试样接触的部位是半径3.0mm±0.2mm的圆角。加热浴箱中的液体热介质,应选取在试验过程中对试样不造成溶胀、软化、开裂等影响的液体,对于大部分塑料,选用硅油较合适。温度计及形变测定仪应定期进行校正。2.试样试样为一矩形样条,可采用两种放置方式:平放式和侧立式。对于平放试验,要求使用尺寸为80mm×10mm×4mm的试样,对侧立试样没有严格的规定。使用80mm×10mm×4mm的ISO样条具有以下优点:试样的热膨胀对试验结果的影响较小;斜角不会影响试验结果,不会以侧棱为底立住试样;可以更严格
3、地规定模塑参数和试样尺寸。平放方式是实验优选。实验跨度设定为:平放64±1mm,侧立100±2mm。1.测定这个试验方法的最大特点是试样尺寸可以在一定范围内变化,因此在侧定之前,先要精确侧量试样的尺寸,再根据试样实际的尺寸计算出负荷力的大小,计算公式为:式1式中:F——负荷,N;s——试样表面承受的弯曲正应力,MPa;b——试样宽度,mm;d——实验厚度,mm;L——支座间距离(跨度),mm。施加的弯曲正应力s应为下列三者之一:1.80MPa(A法),0.45MPa(B法),8.00MPa(C法)。测量b和d时,应精确到0.1mm;测量L时,
4、应精确到0.5mm。根据计算出来的负荷力,调节试样的负荷,实验设备中的负载杆及变形测量装置的附加力都应计入总负荷之中。因此,应加砝码重量W:式2式中:W——应加砝码重量,g;F——由式1计算所得的负荷力,N;g——重力加速度,9.8N/g;m1——负载杆、压头和托盘等的质量,g;m2——变形测量装置的附加重量,g。其后按规定进行升温,当试样中点的变形量达到规定值时,选取的温度即为负荷热变形温度。还需指出,试样高度的变化不但要改变负荷力的大小,而且对试验终了时的中点变形量也要作出相应的改变。试样高度与标准变形量的对应关系见表1。表1对应于不同试
5、样高度的标准扰度——平放试验用的80mm×10mm×4mm试样试样厚度d(高度)/mm标准变形量(扰度)/mm3.80.363.90.354.00.344.10.334.20.32一、主要仪器及试样XWB-300A型热变形、维卡软化点温度测定仪(承德普惠检测设备制造公司),游标卡尺,镊子等。二、实验步骤1.测定试样尺寸,计算砝码重量。2.升起试样台,把试样对称地放在试样支座上,再压下负载杆,将试样台放回油浴槽内,在托盘上面放上已经计算好重量的砝码,将变形传感器稳定地固定在砝码中心上面。3.软件设定:(1)打开电源,按下“设定”键,左上方温度显
6、示单元显示“Aset”,表示对上限温度进行设定,这时在1号变形量显示单元中显示上限温度值。系统默认上限温度为300℃,若要修改,按下“清零”键,再按下数字键输入,然后按“回车”键确认。(2)再按下“设定键”,温度显示单元显示“bset”,表示对升温速率进行设定,这时在1号变形量显示单元中显示升温速率。系统默认升温速率为120℃/h,若要修改,按下“清零”键,再按下数字键输入正确的数字量,然后按“回车”键确认。(1)再按下“设定键”,温度显示单元显示“cset”,表示对变形量进行设定,这时在1号变形量显示单元中显示变形量的值。系统默认变形值为0
7、.25mm,若要修改,按下“清零”键,再按下数字键输入正确的数字量,然后按“回车”键确认。(2)再按下“设定键”,温度显示单元显示“dset”,表示对试样架进行设定。如果1、2、3号试样架全部使用,按下“回车”键即可。若选择其中一个或两个试样架,先按“清零”键,再按选择的第一个试样架对应的数字键,再按下“#”功能键,最后按“回车”键确认,完成了第一个试样架的设定,如果还要选择第二个试样架,就接着依次按下对应的数字键、“#”功能键、“回车”键,这样就完成了第二个试样架的设定。(3)以上数值设定完成后,逐次按下“设定”键,可以在1号变形量显示单元
8、中对设定的各项参数进行检查。1.完成各个参数设定后,实验开始前,必须先对位移传感器调零。按下“调零”键对设定的各个试样架位移传感器进行调零。如果位移传感器不在零点范
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