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涂层划痕硬度概念及铅笔硬度测试

日期:2019-10-07  10人浏览
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  1. 基材上的涂层

涂层通常是由基底支撑的非常薄的材料层。放置在基材顶部的任何物质都是涂层,其包括蜡,漆/丙烯酸/搪瓷涂料和涂覆在基材上的其他类型的材料。涂在硬质基底上的涂层自然会增加涂层的硬度。

什么是硬度?

硬度是当施加压缩力时固体材料对变形的抵抗力。某些材料(例如金属)比其他材料(例如塑料)更硬。宏观硬度通常以强分子间键为特征,但固体材料在力作用下的行为要复杂得多; 因此,有不同的硬度测量:

1)划痕硬度

2)压痕硬度

3)反弹硬度。

硬度高度依赖于延展性,弹性刚度,塑性,应变,强度,韧性,粘弹性和粘度。

划伤硬度

在本文中,我们将放大Scratch Hardness。该测试用于确定材料对划痕和磨损的硬度。

通常有3个用于确定矿物硬度的比例:

  1. 莫氏标度:它基于相对划痕硬度,滑石分配值为1,钻石分配值为10.莫氏标度有两个局限性; 它不是线性的,大多数现代磨料都在9到10之间。

  2. Ridgway's Scale:通过赋予石榴石硬度为10,钻石硬度为15,改变莫氏硬度。

  3. Wooddell的比例:通过使用耐磨性来扩展Ridgway的比例,并根据石英的7和刚玉的9来推断比例,使得南美棕钻石bort值为42.4。

 

铅笔硬度

矿物垢(Mohs,Ridgway和Wooddell)不太适合与涂料或薄膜一起使用。因此,创建了使用铅笔硬度标度测量薄膜的标准化ASTM方法。铅笔由石墨制成,莫氏硬度仅为1-2H。将铅笔硬度标度视为石墨的详细硬度标度。

多年来,涂料工业一直使用铅笔硬度测量来确定透明和着色有机涂膜的硬度。该测试方法也已用于确定这些涂层的固化,特别是当使用加热强制干燥时。

该测试方法在单个实验室的开发工作和生产控制测试中特别有用。应该认识到,当使用不同的铅笔和面板时,所获得的结果可能在不同的实验室之间变化。应尽一切努力使所用铅的硬度和所遵循的技术标准化。

铅笔硬度计

同样重要的是要注意铅笔硬度测试只是用于评估涂层的许多测试之一。任何涂层的硬度都要考虑,因此不要完全根据其硬度来判断涂层。

分级铅笔有各种各样的硬和软,可以在大多数艺术或办公用品商店找到,硬度范围从10H到9B。'H'代表硬度,'B'代表黑色,HB代表硬笔和黑色铅笔。最硬的是10H,然后是9H,8H,7H,6H,5H,4H,3H,2H和H.F是硬度标度的中间值; 然后是HB,B,2B,3B,4B,5B,6B,7B,8B和9B,这是最软的。最常用的书写笔是#2(HB级),相当柔软,含有更多石墨,并留下深色印记。 IGL Coatings Kenzo的额定值为10H。

 硬度铅笔

如何进行铅笔测试?

通常,测试的涂层厚度为25.4-38.1微米,并允许干燥7天。测试期间的环境温度也可能是干燥时间的一个因素,并且可能对涂层的硬度产生影响。

选择铅笔并制作约1/2英寸长的线。如果铅笔刮擦涂层表面,则使用较软的铅笔,直到我们获得第一支不会刮伤涂层的铅笔。

重复测试以确保结果是可重复的。还有一些涂层很硬,10H铅笔不会刮伤它们 - 这些涂层的额定值为10H,表示它们的硬度。

仅将此图表用作指南。同样重要的是要了解任何通用涂层的硬度可能并不总是相同; 换句话说,如果一家公司的硬度为3H的聚氨酯,不要认为其他所有的聚氨酯增强剂都具有3H的硬度。他们不会; 它们因制造商和产品而异。

如上所述,铅笔硬度测试只是评估涂层性能的许多测试之一。其他测试,如耐磨,抗反向冲击,直接抗冲击,交叉影线粘合,氧化,光泽保持,抗紫外线,泛黄,起泡,干燥时间,耐化学性/耐溶剂性,耐盐雾性,耐湿性,耐酸和耐碱性,VOC和HAP含量等对涂料的性能也非常重要。

 
 
 
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