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塑料热变形温度测试实验

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1、塑料热变形温度测试实验实验目的1. 掌握塑料热变形温度的测试原理和测试方法;2. 测定热塑性塑料的热变形温度。二、实验原理负荷热变形温度是衡量塑料耐热性的主要指标之一，现在世界各国的大部分塑料产品的标准中，都有负荷变形温度这一产品质量控制指标。塑料热变形温度测定的是在规定的载荷大小、施力方式、升温速度下到达规定的变形值的温度，它不是材料的最高使用温度。1.仪器A A图1负荷变形温度测定典型设备负荷热变形温度侧定仪由试样支架、负荷压头、砝码、中点形变测定仪、温度计及能恒速升温的加热浴箱组成，其基本结构如图1所示。试样支架两支点的距离即跨度，通常为100土 2mm，负荷压头位于支架的中央，支架及负荷压头与试样接触的部位是半径 3.0mm土 0.2mm的圆角。加热浴箱中的液体热介质，应选取在试验过程中对试样不造成溶胀、软化、开裂等影响的液体，对于大部分塑料，选用硅油较合适。温度计及形变测定仪应定期进行校正。2.试样试样为一矩形样条，可采用两种放置方式：平放式和侧立式。对于平放试验，要求使用尺寸为80mmX 10mmX4mm的试样，对侧立试样没有严格的规定。使用80mm

2、x 10mmx 4mm的ISO样条具有以下优点：试样的热膨胀对试验结果的影响较小；斜角不会影响试验结果，不会以侧棱为底立住试样；可以更严格地规定模塑参数和试样尺寸。平放方式是实验优选。实验跨度设定为：平放64 1mm，侧立 100 2mm。3.测定这个试验方法的最大特点是试样尺寸可以在一定范围内变化，因此在侧定之前，先要精确侧量试样的尺寸，再根据试样实际的尺寸计算出负荷力的大小，计算公式为：L 2- bd2F 二3L式中：F负荷，N ;匚一一试样表面承受的弯曲正应力，MPa；b 试样宽度，mm；d 实验厚度，mm；L支座间距离（跨度），mm。施加的弯曲正应力二应为下列三者之一：1.80MPa（ A法），0.45MPa （B法）， 8.00MPa（C法）。测量b和d时，应精确到0.1mm；测量L时，应精确到0.5mm。根据计算出来的负荷力，调节试样的负荷，实验设备中的负载杆及变形测量装置的附加力都应计入总负荷之中。因此，应加砝码重量W:式中：W应加砝码重量，g；F由式1计算所得的负荷力，N ;g重力加速度，9.8N/g；m1 负载杆、压头和托盘等的质量，g；m2 变形测

3、量装置的附加重量，g。其后按规定进行升温，当试样中点的变形量达到规定值时，选取的温度即为负荷热变形温度。还需指出，试样高度的变化不但要改变负荷力的大小，而且对试验终了时的中点变形量也要作出相应的改变。试样高度与标准变形量的对应关系见表1 0表1对应于不同试样高度的标准扰度平放试验用的 80mm x 10mm x 4mm试样试样厚度d （高度）/ mm标准变形量（扰度）/ mm3.80.363.90.354.00.344.10.334.20.32三、主要仪器及试样XWB-300A型热变形、维卡软化点温度测定仪（承德普惠检测设备制造公司）,游标卡尺，镊子等。四、实验步骤1. 测定试样尺寸，计算砝码重量。2. 升起试样台，把试样对称地放在试样支座上，再压下负载杆，将试样台放回油浴槽内，在托盘上面放上已经计算好重量的砝码，将变形传感器稳定地固定在砝码中心上面。3. 软件设定：（1）打开电源，按下“设定”键，左上方温度显示单元显示“Aset”，表示对上限温度进行设定，这时在1号变形量显示单元中显示上限温度值。系统默认上限温度为300C,若要修改，按下“清零”键，再按下数字

4、键输入，然后按“回车”键确认。（2）再按下“设定键”，温度显示单元显示“ bset”，表示对升温速率进行设定，这时在1号变形量显示单元中显示升温速率。系统默认升温速率为120C /h,若要修改，按下“清零”键，再按下数字键输入正确的数字量，然后按“回车”键确认。(3) 再按下“设定键”，温度显示单元显示“ cset”，表示对变形量进行设定，这时在 1 号变形量显示单元中显示变形量的值。系统默认变形值为 0.25m m,若要修改，按下“清零”键，再按下数字键输入正确的数字量，然后按“回车”键确认。(4) 再按下“设定键”，温度显示单元显示“ dset”，表示对试样架进行设定。如果 1、2、3号试样架全部使用，按下“回车”键即可。若选择其中一个或两个试样架，先按“清零”键，再按选择的第一个试样架对应的数字键，再按下“ #”功能键，最后按“回车”键确认，完成了第一个试样架的设定，如果还要选择第二个试样架，就接着依次按下对应的数字键、 “#”功能键、“回车”键，这样就完成了第二个试样架的设定。(5) 以上数值设定完成后，逐次按下“设定”键，可以在 1 号变形量显示单元中对设定的各项参数进行检查。4 完成各个参数设定后，实验开始前，必须先对位移传感器调零。按下“调零” 键对设定的各个试样架位移传感器进行调零。如果位移传感器不在零点范围，仪器将发出警报。注意调零时，必须先调整出有数字量显示，然后再慢慢调至零点范围(0.01mm至U 0.49mm)。5 完成设定和调零工作后，按下“启动”键即开始试验。6 样条达至设定的变形量后，仪器自动停止加热，测试结束，按下“打印” 键，打印机将打出试验报告。7 将位移传感器升高，取下砝码，升起试样台，取下试样。8 关闭电源，清理仪器和现场。五、试验数据记录试样的名称、尺寸最大弯曲正应力起始温度、升温速率砝码重量、变形量热变形温度六、思考题1. 测定材料的耐热性能一般有哪几种方法？2. 影响材料耐热性能的因素有哪些？不同方法测得的耐热性能能够相互比较吗？

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