透明材料的線性磨耗測(cè)試
背景:
傳統(tǒng)做法中,是用TABER旋轉(zhuǎn)磨耗儀來評(píng)估透明材料的磨耗和磨損。按照ASTM D1044的測(cè)試方法,在控制條件的壓力和研磨作用下對(duì)100平方毫米平坦樣品進(jìn)行旋轉(zhuǎn)摩擦。將樣品安裝在一旋轉(zhuǎn)的平臺(tái),與兩個(gè)磨輪相對(duì)垂直做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。通過霧影儀測(cè)量霧度的變化來評(píng)價(jià)其耐磨性。盡管TABER旋轉(zhuǎn)磨耗儀已經(jīng)在玻璃和塑料制造行業(yè)得到普及,但它不能測(cè)試波浪形的或小于100平方毫米的樣品。因此,對(duì)于成品如手持設(shè)備或防護(hù)鏡,必須準(zhǔn)備特殊樣品或使用替代測(cè)試方法。1999年,Taber公司生產(chǎn)了線性磨耗儀,滿足了這項(xiàng)需求。
分析:
在過去的十幾年里,TABER公司收到眾多客戶的要求,需要對(duì)各式各樣的產(chǎn)品進(jìn)行磨損試驗(yàn)。通過ASTM D1044改進(jìn)方法,我們對(duì)于鑒別各種材料/涂料有了滿意的結(jié)果。這種改進(jìn)方法是利用TABER線性磨耗儀5750的T形槽通用樣品臺(tái),以及CS-10F磨頭或MIL12397磨頭(針對(duì)眼鏡設(shè)計(jì))。其它測(cè)試參數(shù)包括有:1英寸的行程長(zhǎng)度;每分鐘30次循環(huán)的速度;900克的負(fù)載重量。作為一般規(guī)則,操作員應(yīng)先對(duì)所有樣品進(jìn)行外觀檢查,識(shí)別出已經(jīng)存在的劃傷或擦傷損壞。
簡(jiǎn)化測(cè)試過程如下所示:
1.樣品條件:24小時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境(22℃±3℃,相對(duì)濕度50%±5%)。
2.用無絨布和異丙醇酒精擦拭樣品兩面。
3.用霧影儀記錄初始霧度。(注:樣品測(cè)試區(qū)域應(yīng)保持抵靠霧影儀的端口,用定制的遮擋板來限制光束到達(dá)刮擦區(qū)域指定寬度和長(zhǎng)度)。
4.樣品固定在樣品支架,以確保待測(cè)區(qū)域和研磨頭對(duì)齊。(注:激光指示器被用于此目的。)
5.用ST-11磨石打磨研磨頭,打磨次數(shù)設(shè)置為5個(gè)測(cè)試循環(huán)。(見注釋)
6.從20個(gè)測(cè)試循環(huán)開始進(jìn)行測(cè)試。
7.取出樣品,根據(jù)步驟2清洗。
8.使用霧影儀和步驟3中描述的遮擋板,記錄最終磨損度。
9.最終磨損度減去初始霧度,可以得到磨損造成的變化。
注釋:
磨損試驗(yàn)可能會(huì)因?yàn)樵跍y(cè)試過程中研磨介質(zhì)的變化而產(chǎn)生偏差。由于研磨介質(zhì)的類型和試驗(yàn)樣品的不同,研磨介質(zhì)在試驗(yàn)中會(huì)因?yàn)檎瓷贤苛匣蛘咴囼?yàn)樣品上的其他材料而產(chǎn)生偏差(即堵住了)。為了減少這種偏差,必要時(shí)在固定的時(shí)間間隔內(nèi)需對(duì)研磨介質(zhì)表面進(jìn)行打磨重整。
另外對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果,操作者也可以選擇用目測(cè)模糊度的變化來總結(jié)報(bào)告。每個(gè)樣品應(yīng)在放大鏡下進(jìn)行檢查(例如,5倍放大鏡)和分配一個(gè)等級(jí)(見下文示例)。
1=沒有磨損
2=表面在放大下可見一些個(gè)別劃痕,無明顯磨損
3=有間隔緊密的劃痕,形成小程度的磨損
4=外觀有明顯變化,但表面依然是透明的
5=表面是半透明的,不再透明
好處:
當(dāng)一個(gè)“傳統(tǒng)”的方法由于樣品尺寸問題而不可行,替代解決方案可能已經(jīng)可用。雖然沒有相關(guān)證明顯示TABER旋轉(zhuǎn)磨耗儀和TABER線性磨耗儀的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)性,但是上述實(shí)驗(yàn)過程產(chǎn)生的測(cè)試數(shù)據(jù)確實(shí)提供了有用的信息:幫助設(shè)計(jì)決策;實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制;和/或評(píng)估材料解決方案。