1 涂层耐磨性的试验方法
涂层耐磨性系指涂层表面抵抗某种机械作用的能力,通常采用砂轮研磨或砂粒冲击的试验方式来测定,它是使用过程中经常受到机械磨损的涂层的重要特征之一,而且与涂层的硬度、附着力、柔韧性等其它物理性能密切相关。国内外常用的涂层耐磨性试验方法及其主要技术特征。
1.1 旋转磨擦橡胶轮法 (Taber 试验 )
国际标准 ISO 7784 . 2--97 规定用旋转磨擦橡胶轮法测定涂层的耐磨性,即在旋转盘转速为 60r / min、加压臂承载一定负荷的规定试验条件下,采用嵌有金刚砂磨料的硬质橡胶磨擦轮磨耗涂层表面,其耐磨性可分别以经规定研磨转数研磨后涂层质量损耗( 失重法 ) 的平均值或以磨损某一厚度涂层所需的平均研磨转数 ( 转数法 )2种方法表示与评价。二者相比较,失重法对试样的称重精度要求严格,但它不受涂层厚薄的影响;而转数法测定时直观方便,不需称重,但对涂层研磨厚度的测量要求甚严。国家标准GB / T1768--79(89)中规定的方法与仪器虽然工作原理与其相同,但未对旋转盘转速作明确规定,而且试验结果只以经规定研磨转数研磨后的涂层质量损耗 ( 失重法 )的单一方法表示。旋转磨擦橡胶轮法可广泛用于涂层、镀层和金属、非金属材料的耐磨性试验,但是用作研磨的橡胶砂轮需要经常修整和适时更新。
1.2 落砂冲刷试验法
ASTMD 968 — 93规定用落砂耐磨试验器测定有机涂层的耐磨性,即采用规定产地的天然石英砂作磨料,通过试验器导管从一定高度自由落下,冲刷试样表面,以磨损规定面积的单位厚度涂层所消耗磨料的体积(L),并通过计算耐磨系数来评价涂层的耐磨性。采用这种试验方法,天然砂磨料的选择将对试验结果产生直接影响,因此对砂粒的硬度、粒度和几何形状要求严格。国家标准GB/T 5237.5 — 2000 规定采用符合 GB/T 178 — 77标准要求的标准砂作磨料。应当指出,在采用落砂冲刷试验法的上述 2项标准中,尽管都采取了主要技术参数完全相同的耐磨性试验器,但由于所用天然砂磨料的粒度不同,因而同性流出体积为 2L磨料的流速成并不相同,前都规定为 21 ~ 23.5s ,后者规定为 16 ~ 18s 。
1.3 喷砂冲击试验法
ASTM D 658 - 81(86)规定用鼓风磨蚀(喷砂)试验测定有机涂层的耐磨性,这种方法是通过调节气泵输出压力,使试验器喷管处的空气流速为 0.07m 3 /min,以保证每分钟平均喷出( 44 ± 1 ) g 的金刚砂束冲击涂层,并以磨损规定面积的单位厚度涂层所消耗磨料的质量 (g),通过计算其耐磨系数来评价涂层的耐磨性。因此必须按标准规定选用粒度范围为 75 ~ 90 μ m的碳化硅作磨料,而气源输出压力和磨料的均一喷速成为影响试验结果的决定因素。
1.4 ?往复式磨耗试验法
ISO 8251 - 87 和 JIS H 8682都规定了用磨擦轮磨耗试验机测定铝和铝合金阳极氧化膜的耐磨性。这种试验方法是在规定的试验条件下,使涂镀层与胶接在磨擦轮外缘上的研磨砂纸作平面往复运动,每双行程后磨擦轮转动一小角度(0.9 o ),经规定的若干次研磨后,以涂层厚度(μ m )或涂层质量( mg)的减少,并通过计算其磨损阻力评价涂层的耐磨性。由于该方法的试验条件易于控制,而无其它方法所存在的诸如磨轮修整、老化,砂流速率、砂束形状等较难控制的问题,因而试验结果的重复性较好,而且除涂镀层外,这种方法已广泛用于塑料、橡胶和金属材料的耐磨性试验。
磨损是致使材料破坏,失效的形式之一。据有关文献报导,对我国冶金矿山,农机、煤炭、电力和建材 5个工业部门的不完全统计,每年由于磨损而需要补充的配件达 10 6 t ,价值 15 ~ 20亿元。由此可见,各种材料耐磨性的优劣对于评价和控制产品质量至关重要,因而在经济上占有举足轻重的地位。
耐磨性测试仪器
Taber 5900 往复式耐磨擦试验机
主要用途:
Taber 5900 往复式耐磨擦试验机用于检测评估涂料、塑料、装饰织物、汽车内饰、立绒织物等材料的耐刮擦、耐磨耗以及其他物理性能。
检测原理:
1.测试的产品被固定在水平的台面上,在规定的磨料和负载下随着水品台的水平移动而被磨耗;
2.运用杠杆的原理,测试臂的另一端配合砝码来保持测试臂的平衡,以确保样品表面负载的精确性和测试结果的可靠性。
taber耐磨测试仪
适用范围:
Taber 5135/5155磨耗试验机用于测定材料之磨耗阻力,由磨耗试验来评估其产品的耐磨程度,如测量其质量损失、厚度损失及透光率等。
应用对象:
使用于测试平面的产品,如:旅行箱、地毯、纸板、衣物、玻璃、塑料涂层、瓷砖、金属镀层、油漆、清漆、装饰薄片、高压薄片、塑料、纺织品、弹性地板垫、交通漆、阳极氧化层、毛毯、电子部件、装饰板、蜡、标签、皮套、牙科材料、汽车内装饰、树脂、家具等。
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