透明材料的线性磨耗测试

发布时间:2015-06-02 | 阅读次数:1247

背景:

  传统做法中,是用TABER旋转磨耗仪来评估透明材料的磨耗和磨损。按照ASTM D1044的测试方法,在控制条件的压力和研磨作用下对100平方毫米平坦样品进行旋转摩擦。将样品安装在一旋转的平台,与两个磨轮相对垂直做旋转运动。通过雾影仪测量雾度的变化来评价其耐磨性。尽管TABER旋转磨耗仪已经在玻璃和塑料制造行业得到普及,但它不能测试波浪形的或小于100平方毫米的样品。因此,对于成品如手持设备或防护镜,必须准备特殊样品或使用替代测试方法。1999年,Taber公司生产了线性磨耗仪,满足了这项需求。

线性磨耗仪

线性磨耗仪

分析:

  在过去的十几年里,TABER公司收到众多客户的要求,需要对各式各样的产品进行磨损试验。通过ASTM D1044改进方法,我们对于鉴别各种材料/涂料有了满意的结果。这种改进方法是利用TABER线性磨耗仪5750的T形槽通用样品台,以及CS-10F磨头或MIL12397磨头(针对眼镜设计)。其它测试参数包括有:1英寸的行程长度;每分钟30次循环的速度;900克的负载重量。作为一般规则,操作员应先对所有样品进行外观检查,识别出已经存在的划伤或擦伤损坏。

简化测试过程如下所示:

  1.样品条件:24小时在标准实验室环境(22℃±3℃,相对湿度50%±5%)。

  2.用无绒布和异丙醇酒精擦拭样品两面。

  3.用雾影仪记录初始雾度。(注:样品测试区域应保持抵靠雾影仪的端口,用定制的遮挡板来限制光束到达刮擦区域指定宽度和长度)。

  4.样品固定在样品支架,以确保待测区域和研磨头对齐。(注:激光指示器被用于此目的。)

  5.用ST-11磨石打磨研磨头,打磨次数设置为5个测试循环。(见注释)

  6.从20个测试循环开始进行测试。

  7.取出样品,根据步骤2清洗。

  8.使用雾影仪和步骤3中描述的遮挡板,记录最终磨损度。

  9.最终磨损度减去初始雾度,可以得到磨损造成的变化。

注释:

  磨损试验可能会因为在测试过程中研磨介质的变化而产生偏差。由于研磨介质的类型和试验样品的不同,研磨介质在试验中会因为沾上涂料或者试验样品上的其他材料而产生偏差(即堵住了)。为了减少这种偏差,必要时在固定的时间间隔内需对研磨介质表面进行打磨重整。

  另外对于实验结果,操作者也可以选择用目测模糊度的变化来总结报告。每个样品应在放大镜下进行检查(例如,5倍放大镜)和分配一个等级(见下文示例)。

  1=没有磨损

  2=表面在放大下可见一些个别划痕,无明显磨损

  3=有间隔紧密的划痕,形成小程度的磨损

  4=外观有明显变化,但表面依然是透明的

  5=表面是半透明的,不再透明

好处:

  当一个“传统”的方法由于样品尺寸问题而不可行,替代解决方案可能已经可用。虽然没有相关证明显示TABER旋转磨耗仪和TABER线性磨耗仪的实验结果的相关性,但是上述实验过程产生的测试数据确实提供了有用的信息:帮助设计决策;实现质量控制;和/或评估材料解决方案。