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橡膠材料物理性能高低溫交變試驗方法
點擊次數(shù):12 更新時間:2025-12-22

一、前言

橡膠材料廣泛應用于工業(yè)、汽車、電子、軌道交通等多個領域,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,拉伸強度、斷裂伸長率、邵氏等核心物理性能的測定。

二、試樣準備:

1. 試樣制備

依據(jù)GB/T 528《硫化橡膠或熱塑性橡膠 拉伸應力應變性能的測定》、GB/T 2411《塑料和硬橡膠 使用硬度計測定壓痕硬度(邵氏硬度)》等國家標準要求,采用沖裁或模壓方式制備標準試樣: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。每組試驗試樣數(shù)量不少于5個,以保障試驗結(jié)果的統(tǒng)計有效性。

2. 儀器設備與工具

高低溫交變試驗箱:采用上海榮計達,可根據(jù)試樣尺寸選擇),設備需滿足溫度控制范圍-70℃150℃、溫度波動度±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,試驗前需按照設備校準規(guī)范完成溫度參數(shù)校準,確保設備處于正常工作狀態(tài)。

配套檢測設備:拉力試驗機(需符合GB/T 16491要求,檢定合格且在有效期內(nèi))、邵氏硬度計(A型或D型,根據(jù)橡膠硬度等級選擇),試驗前完成設備預熱、參數(shù)調(diào)試及零點校準。

輔助工具:精度0.01mm的游標卡尺、計時器、試樣編號筆、干燥皿、試樣架(與上海榮計達試驗箱內(nèi)膽適配,確保試樣擺放均勻)。

3. 試驗條件設定

結(jié)合橡膠材料的實際應用場景及產(chǎn)品技術(shù)要求,通過上海榮計達高低溫交變試驗箱的控制系統(tǒng)設定以下參數(shù),示例參數(shù)可按需調(diào)整:

高溫段:溫度80℃±2℃,保持時間2h±5min;

低溫段:溫度-40℃±2℃,保持時間2h±5min;

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

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

其他:試驗箱內(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)。

、測試流程

1. 試樣預處理

將制備完成并編號的試樣放入溫度23℃±2℃、相對濕度50%±5%的標準環(huán)境中,預處理時間不少于24h,期間避免試樣受到陽光直射、油污污染及機械損傷。預處理結(jié)束后,使用游標卡尺測量每個拉伸試樣標距段的寬度與厚度(每個維度測量3個點,取平均值),使用邵氏硬度計測量硬度試樣的初始硬度(選取5個均勻分布的測試點,取平均值),將初始數(shù)據(jù)詳細記錄至試驗數(shù)據(jù)表。

2. 高低溫交變試驗操作

設備啟動:打開上海榮計達高低溫交變試驗箱總電源,啟動控制系統(tǒng),進入試驗程序設定界面,輸入預設的高溫、低溫、保持時間、循環(huán)次數(shù)、升降溫速率等參數(shù),點擊程序校驗"確認參數(shù)無誤后保存程序。

試樣擺放:打開試驗箱箱門,將預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、風道出風口接觸,防止局部溫度偏差影響試驗結(jié)果;關(guān)閉箱門,確保密封良好。

試驗運行:點擊控制系統(tǒng)啟動"按鈕,設備自動按照預設程序運行,期間實時監(jiān)控控制系統(tǒng)顯示的箱內(nèi)溫度曲線,若出現(xiàn)溫度波動超出允許范圍,設備將自動報警,需及時停機排查故障,故障排除后重新啟動試驗。

試驗結(jié)束:設備完成設定的交變循環(huán)次數(shù)后自動停機,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. 試樣恢復處理

將取出的試樣立即放入與預處理相同的標準環(huán)境中,恢復時間不少于24h,使試樣性能穩(wěn)定后再進行后續(xù)物理性能檢測。

4. 后續(xù)物理性能檢測

拉伸性能測試:將恢復后的拉伸試樣裝夾在拉力試驗機的上下夾具上,確保試樣軸線與拉力方向一致,設定拉伸速率為500mm/min±50mm/min,啟動設備進行拉伸試驗,直至試樣斷裂,記錄每個試樣的拉伸強度(MPa)和斷裂伸長率(%)。

硬度測試:采用與初始測試相同型號的邵氏硬度計,在硬度試樣的不同位置選取5個測試點(避開初始測試點及試樣邊緣,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,記錄每個測試點的硬度值并計算平均值。

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做試驗。

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