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1、塑料性能质量检测及测试仪器第1页，本讲稿共36页三、塑料测试仪器试验机类：n材料试验机；n疲劳试验机；n冲击试验机；n硬度计；n耐磨试验机；n热变形试验机；n熔体流动速率熔体体积流率测试仪。热分析类：n热膨胀仪TMA；n差示扫描量热仪DSC;n热重分析仪TGA；n动态热机械分析仪DMA。第2页，本讲稿共36页三、塑料测试仪器流变仪类：n转矩流变仪；n毛细管流变仪；n旋转流变仪；其它：n燃烧测定仪；n雾度计；n密度计；n老化试验箱；n电阻率测定仪；第3页，本讲稿共36页材料试验机(1)材料试验机:就是对材料、零件、构件进行力学性能和工艺性能试验的仪器和设备。材料试验机能做的试验有:拉伸.压缩.弯
2、曲.撕裂.剥离.剪切等。第4页，本讲稿共36页材料试验机(2)n按对象可分为金属与非金属材料试验机；n按试验时间可分为长时与短时试验机;n按试验温度可分为高温.常温.低温试验机;n按试样的受力状态和试验力的施加速度可分为静态力和动态力试验机;n按测定力学性能和试验力的施加方式可分拉力、压力、万能、扭转、蠕变、松弛、疲劳、冲击试验机以及硬度计和摩擦磨损试验机等；n按结构原理可分为机械式.液压式.电子式试验机等；第5页，本讲稿共36页材料试验机(3)n万能实验机的大小用机架的最大负载额定值和测量负载/力的负载传感器来描述。负载传感器装在电动机或者液压部件驱动的移动十字头上。与夹具串联的负载传感器测
3、量力的大小，测量值可以在数字显示屏或计算机上读出。许多万能实验机有可互换的负载传感器，以便能与被测试的材料相匹配。n动态或者循环测试（例如裂纹增长和疲劳）一般都在长时间内负载较低的液压伺服万能实验机上进行。n电子万能试验机由滚珠丝杠传动，试验速度可达0.01mm/min1000mm/min。第6页，本讲稿共36页材料试验机(4)选购n测试模式和受力状态；n最大负荷；n最大行程；n测试负荷准确度；n测试速度准确度；n夹具；n引伸计；n测试环境箱；n价格及服务。生产商：n美国Instron英斯特朗公司n德国Zwickn日本Shimadzu岛津公司n美国TiniusOlsenn新三思n济南试金n承德
4、n长春n江都n广州n深圳第7页，本讲稿共36页冲击试验机（1）冲击性能试验对工程材料的缺陷很敏感，而月影响因袭也很多特别是对高分子材料，其抗冲击性能常常受到温度、湿度、冲击速度、试样的几何形状以及应力方式等影响。n摆锤冲击试验机（简支梁、悬臂梁）；n试样缺口形式因采用标准不同而不同。n落锤冲击试验机；n仪器化落镖冲击试验机；第8页，本讲稿共36页第9页，本讲稿共36页冲击试验机（2）第10页，本讲稿共36页冲击试验机（3）落锤落球冲击试验原理：n在规定的条件下，用一特定形状及一定质量的重锤，在某一高度上自由落下而对试样进行冲击，通过改变重锤的质量或落下的高度、对一定量的试样进行试验，从而可测出
5、制品冲击破坏所需的能量。第11页，本讲稿共36页冲击试验机（4）n选购n冲击能量范围；n冲击线速度；n符合相应测试标准；n价格和服务生产商：n美国TiniusOlsenn意大利CEASTn长春n承德第12页，本讲稿共36页熔体流动速率熔体体积流率测试仪(1)n热塑性塑料在规定的温度和负荷条件下，每10min通过标准口模，物质的量为熔体流动速率；体积的量为熔体体积流率。n单位：g/10minnGB/T3682-2000nISO1133nASTMD1238第13页，本讲稿共36页熔体流动速率熔体体积流率测试仪(2)n热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率与剪切速率有关。n本试验中的剪切速率远
6、小于实际加工时的剪切速率。因此，由本方法得到的各种热塑性塑料的数据不一定与它们在实际使用中的性能有关。两种方法在质量控制中都是有用的。n一种规定条件下的动力粘度计，由于聚合物粘度对其材料结构上的敏感性，而被用来监视材料变化。第14页，本讲稿共36页熔体流动速率熔体体积流率测试仪(3)第15页，本讲稿共36页熔体流动速率熔体体积流率测试仪(4)选购：n测试所需温度范围；n温度准确度和稳定性；n挤塑计几何尺寸精度；n自动测量装置精度；n易用性；n价格和服务。生产商：n德国GOETTFERTn美国TiniusOlsenn意大利CEASTn长春n上海n承德第16页，本讲稿共36页热变形试验机(1)热变
7、形温度/维卡软化点温度测定仪HDT标准：ISO 75ASTM D 648GB/T 1634VST标准：ISO 306ASTM D 1512GB/T 1633第17页，本讲稿共36页热变形试验机(2)把一个具有一定尺寸要求的矩形试样，放在规定跨距的支座上，并在两支座的中点处，施加规定的负荷，形成三点式简支梁式静弯曲，负荷力的大小，必须使试样形成1.8MPa或0.45MPa的表面弯曲应力，把受荷后的试样浸在导热的液体介质中，以规定的升温速率开温，当试样中点的变形量达到与试样高度相对应的规定值时的温度，就是负荷热变形温度。第18页，本讲稿共36页热变形试验机(3)在规定升温速率的导热的液体介质浸没下
8、，在规定负荷条件下，端面为1mm2圆形测针刺入试样1mm深度时的温度，即为维卡软化点温度。本方法测得的软化点(维卡)适用于控制质量和作为鉴定新品种热性能的个指标，但不代表材料的使用温度。第19页，本讲稿共36页热变形试验机(4)选购：n测试所需温度范围；n温度测量准确度；n导热介质温度准确度和均匀性；n自动测量装置精度；n测头数量；n易用性；n价格和服务。n德国GOETTFERTn美国TiniusOlsenn意大利CEASTn长春n上海n承德第20页，本讲稿共36页热膨胀仪(热机械分析仪TMA)n热膨胀系数测量；n热机械曲线测试。生产商：nNETZSCH德国耐驰公司n美国TA公司第21页，本讲
9、稿共36页差示扫描量热仪DSC（1）n在程序温度控制下，测定输入到试样和参比样的热流速率（热功率）差对温度和/或时间关系的技术。n标准nISO 11357nASTM D 3417nGB/T 19466第22页，本讲稿共36页差示扫描量热仪DSC（2）第23页，本讲稿共36页差示扫描量热仪DSC（3）热流式差示扫描量热仪示意图热通量式差示扫描量热仪示意图第24页，本讲稿共36页差示扫描量热仪DSC（4）第25页，本讲稿共36页差示扫描量热仪DSC（5）测量参数比热玻璃化转变温度熔点结晶温度结晶度熔融焓结晶焓结晶动力学热固性塑料的反应热热固性塑料的反应动力学胶凝转化率第26页，本讲稿共36页差示扫
10、描量热仪DSC（6）选购n试验温度范围；n冷却方式；n量热灵敏度；n调制DSC；n软件选择；n价格和服务。生产商n美国TA公司nMettler-Toledo瑞士梅特勒-托利多公司nNETZSCH德国耐驰公司nPerkinElmer美国PE公司第27页，本讲稿共36页动态热机械分析仪DMA（1）n动态力学分析是在程序温度下，测量物质在振动负荷下的动态模量和阻尼与温度的关系的技术。动态力学试验通常是对试样施加一个呈正弦波函数的应变或应力，取决于试样的形状，力学方式可分为：伸长或弯曲；剪切或扭转；压缩。第28页，本讲稿共36页动态热机械分析仪DMA（2）选购n试验温度范围；n冷却方式；n工作模式；n
11、工作频率；n价格和服务生产商n美国TA公司nMettler-Toledo瑞士梅特勒-托利多公司nNETZSCH德国耐驰公司nPerkinElmer美国PE公司第29页，本讲稿共36页热重分析仪TGA(1)n热重法(TG)是在程序温度下，测量试样的质量与温度或时间的关系的种技术。试样可以是固体或液体并以某一速率升温或降温，或在某一固定温度保持恒温。TG可用于测量分解、氧化、还原、蒸发、升华和其他质量变化。第30页，本讲稿共36页热重分析仪TGA(2)第31页，本讲稿共36页热重分析仪TGA(3)选购n试验温度范围；n温度准确度；n天平准确度；n价格和服务生产商n美国TA公司nMettler-To
12、ledo瑞士梅特勒-托利多公司nNETZSCH德国耐驰公司nPerkinElmer美国PE公司第32页，本讲稿共36页流变仪(1)ThermoHaake转矩流变仪：在高剪切效果下使聚合物熔体的多相组分得以良好混合。在此工艺条件下，被高度剪切的物料反抗混合的阻力与其粘度成正比，转矩流变仪通过扭矩传感器测量这种阻力，得到扭矩随时间变化曲线称之为“流变曲线”，用来分析高分子材料的加工和流变性能，同时制备各种预混试样用于物理和化学性能的测试。第33页，本讲稿共36页流变仪(2)毛细管流变仪和旋转流变仪第34页，本讲稿共36页参考文献n1.塑料测试广东塑料2002年6月至2003年5月RamganathShastri周彦豪编译n2.汽车用塑料塑料在汽车中的应用周达飞吴张永王婷兰编2003.8n3.塑料测试技术周维祥主编化学工业出版社1997.1第35页，本讲稿共36页祝大家工作顺利谢谢！第36页，本讲稿共36页