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ZWK-300熱變形維卡溫度測定儀工作原理

所屬類別:工廠企業項目 點擊次數:1248次 發布時間:2015-06-06
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ZWK-300熱變形維卡溫度測定儀工作原理

 

 


 一、實驗目的


1.學會使用熱變形溫度-維卡軟化點測定儀。

2.了解塑料在受熱情況下變形溫度測定的物理意義。

3.掌握塑料的維卡軟化點的測試方法。測定PPPS等試樣的維卡軟化點。

 二、實驗原理

塑料試樣浸在一個等速升溫的液體傳熱介質中(甲基矽油),在簡支架式的靜彎曲負載作用下,試樣達到規定形變量值時的溫度,爲該材料的熱變形溫度(HDT)。

聚合物的耐熱性能,通常是指它在溫度升高時保持其物理機械性質的能力。聚合物材料的耐熱溫度是指在一定負荷下,其到達某一規定形變值時的溫度。發生形變時的溫度通常稱爲塑料的軟化點。因爲使用不同測試方法各有其規定選擇的參數,所以軟化點的物理意義不像玻璃化轉變溫度那樣明確。常用維卡耐熱和馬丁耐熱以及熱變形溫度測試方法測試塑料耐熱性能。不同方法的測試結果相互之間無定量關系,它們可用來對不同塑料做相對比較。

維卡軟化點是測定熱塑性塑料于特定液體傳熱介質中,在一定的負荷,一定的等速升溫條件下,試樣被1mm2針頭壓入1mm時的溫度。本方法僅適用于大多數熱塑性塑料。

實驗測得的熱變形溫度和維卡軟化點僅適用于控制質量和作爲鑒定新品種熱性能的一個指標,不代表材料的使用溫度。

 

三、實驗儀器及試樣


1.儀器

本實驗采用XRW-300ML熱變形溫度-维卡软化点测定仪。熱變形溫度测试装置原理如图1所示。加熱浴槽選擇對試樣無影響的傳熱介質-甲基矽油,室溫時粘度較低。可調等速升溫速度爲(120±10/h。兩個試樣支架的中心距離爲100mm,在支架的中點能對試樣施加垂直負載,負載杆的壓頭與試樣接觸部分爲半圓形,其半徑爲(3±0.2mm。實驗時必須選用一組大小適合的砝碼,使試樣受載後的最大彎曲正應力爲18.5kg/cm24.6 kg/cm2。應加砝碼的質量由下式計算:

W=(2σbh2/3L)-R-T

式中σ:試樣最大彎曲正應力(18.5kg/cm24.6 kg/cm2);

b:試樣寬度,若爲標准試樣,則試樣寬度爲10mm

h:標准試樣高15mm,若不是標准試樣,則需測量試樣的真實寬度及高度;

L:兩支座中間的距離100mm

R:負載杆及壓頭的質量;

T:變形測量裝置的附加力。

对于本实验所用熱變形溫度-維卡軟化點測定儀,其負載杆等重及附加力(R+T)爲0.088kg。測量形變的位移傳感器精度爲±0.01mm


    
維卡軟化點溫度測試原理如下圖2所示。負載杆壓針頭長35mm,橫截面積爲(1.0000.015mm2,壓針頭平端與負載杆成直角,不允許帶毛刺等缺陷。加熱浴槽選擇對試樣無影響的傳熱介質-甲基矽油,室溫時粘度較低。可調等速升溫速度爲(50±5/h,試樣承受的靜負載G=W+R+T(其中,W爲砝碼質量;R爲壓針及負載杆的質量;T爲變形測量裝置附加力),本實驗裝置R+T0.088kg。負載有兩種選擇:GA1kgGB5kg。測量形變的位移傳       

感器精度爲±0.01mm                                     

 
2.試樣

熱變形溫度测定实验中,试样爲截面是矩形的长条,试样表面平整光滑,无气泡,无锯切痕迹或裂痕等缺陷。其尺寸规定如下。

1)模塑試樣:長L=120mm,高h15mm,寬b10mm

2)板材試樣:長L120mm,高h15mm,寬b313mm(取板材原厚度)。 (3)特殊情況下,可以用長L120mm,高h9.815mm,寬b313mm,中點彎曲變形量必須用下表1規定值。每組試樣最少兩個。

1 試樣高度與相應變形量要求

维卡实验中,试样厚度爲36.5mm,寬和长至少爲10mm×10mm,或直徑大于10mm。试样的两面平行,表面平整光滑、无气泡、无锯齿痕迹、凹痕或裂痕等缺陷。每组试样爲两个。                                                

1) 模塑试样厚度爲34mm

2) 板材试样厚度取板材厚度,但厚度超过6mm時,應在試樣一面加工成34mm。如厚度不足3mm時,則可由不超過3塊疊合成厚度大于3mm

四、實驗步驟 1.安裝壓針或壓頭。

2.接通電源,按下電源按鈕,電源指示燈亮。 3.進行主試樣的安放,並進行載荷計算和加載。 4.設定升溫速率和溫度上限。

5.千分表調零後,打開攪拌電機使介質均勻加熱,然後啓動試驗。 6.需要重新啓動或重新設置參數時,按複位鍵。 7.在實驗過程中,當試樣到達指定變形量後,記錄數據。 8.試驗結束後立即把試樣取出,以免試樣融化或掉在介質箱中。 9.按鍵,查詢試驗數據,並計算其平均值。


 


 

 

 
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