几种涂层硬度检测方法详解

①双摆杆阻尼试验仪符合GB/T1730-93规定,②秒表分度值0.1s,③玻璃板。

测试前,应用乙醍润湿了的软稠布(或棉纸)擦净支承钢珠。将摆杆处于试板相同的环境条件下放置10min。被测试板的漆膜应朝上,放置在水平工作台上,然后使摆杆慢慢降落到试板上,摆杆支点距漆膜边缘不少于20mm,标尺零点若与静止位置时的摆尖不处于同一垂直位置,则应予以调节。

将摆杆在支轴没有横向位移的情况下偏转一定的角度(科尼格摆为6°,珀萨兹摆为12°),停在预定的停点处。然后,松开摆杆,开动秒表,记录摆幅由6°到3°(科尼格摆)或由12°到4°(珀萨兹摆)的时间(s),摆动角度与计时角度可不同,可在同一块试板的三个不同位置上进行测量,记录每次测量的结果及三次测量结果的平均值。

（4）计算

采用一套已知硬度的绘图铅笔芯刮划漆膜,漆膜硬度可由能够穿透漆膜而达到底材的铅笔硬度等级来表示。

一组中华牌高级绘图铅笔,硬度等级为9H、8H、7H、6H、5H、4H、3H、2H、H、F、HB、B、2B、3B、4B、5B、6B,其中以9H为最硬,6B最软。绘图橡皮,400#水砂纸,削笔刀,铅笔硬度试验仪。

可采用手工方法或仪器试验方法。采用手工方法对不同的操作者可能会得到不同的结果,故作为仲裁试验应采用仪器试验方法。

用削笔刀削去铅笔木杆,露出笔芯3~6mm(切不可松动或削伤铅芯),握住铅笔使其与400#砂纸面成9o°,在砂纸上不停划圈,以摩擦铅芯端面,直至获得端面平整、边缘锐利的笔端为止(边缘不得有破碎或缺口)。铅笔每使用一次后要旋转18o°再用,或者重磨后再用

①手工操作其测试方法如图21-20所示,把涂漆试样固定于水平面上,握住已削好的铅芯,使其与漆膜表面成45°角,用力(以铅笔不折断为度)以1cm/s的速度向前推压约1cm。每级硬度的铅笔犁五道痕,若其中两道及以上刮划伤漆膜,换用更硬的铅笔刮划,直至找出都不犁伤漆膜的铅笔为止,该铅笔的硬度即代表所测漆膜的铅笔硬度

②仪器试验把涂漆试样置于试验仪的试件台上,涂漆面朝上,把通过试验仪砝码重心的垂线调节到通过铅笔端与漆膜交点,把已削好的铅笔装入使其与漆膜成45°角,用平衡砝码把铅笔上的负荷调到使铅笔刚好接触试样,拧紧止动螺钉,使铅笔端离开漆膜表面,在砝码台上加上(1士0.05)kg的砝码,松开止动螺钉,以便铅笔端与漆膜接触。揺动试验台的移动揺臂,使试样与铅笔端反向移动3mm,移动速度约为0.5mm/s,然后拧紧止动螺钉,转动铅笔180°(保证笔端面无损伤)并变换试样位置,依次犁出五道痕,用此方法(见图21-21)从最硬的铅笔开始测试,并相继换上低一级的铅笔,直至找出五道痕中只有一次犁伤漆膜的铅笔,以其下一级铅笔代表所测漆膜的铅笔硬度。如未犁伤漆膜,则以此级的铅笔代表所测漆膜的铅笔硬度。

③样板的评定可按以下两种方法进行,

A.涂膜刮破对于硬度标号相互邻近的两支铅笔,找出两道以上涂膜(包括两道)被刮破到底材或底层及未满两道的铅笔后,将未满两道的铅笔硬度标号作为涂膜的铅笔硬度,即划破两道漆膜的更软一级的硬度。

B.涂膜擦伤对于硬度标号相互邻近的两支铅笔,找出涂膜被擦伤两道以上(包括两道)及未满两道的铅笔后,将未满两道的铅笔硬度标号作为涂膜的铅笔硬度。

注:擦伤是指在涂膜表面有微小的刮痕,但由于压力使涂膜凹下去的现象不作为考虑。如果在试验处的涂膜无伤痕,则可用橡皮擦除去碳粉,以对着垂直于刮划的方向与试验样板的面成45°记下目视检査,能辨别的伤则认为是擦伤。

涂层的压痕硬度是指抵抗压头压入有机涂层的能力,压痕硬度计见图21-22。在一定的载荷下,涂层硬度越高,则其抵抗压头压入有机涂层的能力越强,涂层压痕也就越小。为取得较大的精确度,采用此法测定涂层硬度时,涂层最低允许厚度应使压痕深度不超过涂层厚度的3/4,以使底材的影响程度最小。

测试涂层的压痕硬度可以采用努普(Knoop)压头和芬德(Pfund)压头。努普压头是一种规定尺寸的金刚石锥体,芬德压头是一种规定尺寸的半球形石英压头或蓝宝石压头。前者提供的硬度值以努普硬度数(KHN)表示。后者提供的硬度值以芬德硬度数(PHN)表示,但努普硬度数的精确度要较芬德硬度数的精确度高。

测试涂层的压痕硬度由两步构成:第一步是通过压头施加载荷到涂层表面,第二步将测得的压痕值计算成硬度数。

努普硬度数的计算:

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