漆膜划痕硬度测试的两种测试方法
涂层通常是由基底支撑的非常薄的材料层,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,它具有防潮,防风化,防污染,防氧化,防腐蚀等性能。
在涂膜工业中,硬度是测定漆膜表面抵抗刮擦、损伤或刨削的能力。例如,划痕试验是汽车内外饰件表面质量控制的常规检测项目,主要是检查各种汽车内外饰件表面受到硬物(钥匙、硬币等)刮擦时等环境应力时发生的变化情况。实验室常用划痕硬度试验方法有铅笔硬度法和划针测定法。

一、铅笔硬度测试
涂膜铅笔硬度法是一种常用的涂膜物理性能测试方法,能用于评估涂层膜的硬度和耐磨性能,此方法操作简单,仪器小巧方便携带,不受场地限制来进行快速测试等优点。多年来,许多涂料制造商和一些精加工车间一直使用荷兰TQC Sheen品牌铅笔硬度计VF2378来测量确定特定涂层薄膜的划痕硬度,符合ASTM、ISO、JIS以及GB/T6739-2006铅笔硬度测试标准,提供750g标准负载的铅笔硬度测试专用仪器,依据Wolff Wilborn规范配备20支不同硬度的特殊铅笔(8B~10H)来刮擦涂层然后确定其硬度。
20支特制铅笔中8B是最软的铅笔,10H是最硬的铅笔。测试时,先用一个标准化的刮擦测试器将铅笔在45°角下沿着一定长度在被测涂层上刮擦,然后根据铅笔能否在涂层上留下明显的划痕,来判断涂层的硬度等级。如果涂层不能被铅笔刮出明显痕迹,那么铅笔硬度等级就会逐渐增加,直到铅笔能够在涂层上留下明显的划痕为止。
涂膜铅笔硬度测试通常适用于涂层的硬度比较低的情况,如木器涂料、墙面涂料等。该测试方法简单易行,不需要昂贵的测试设备,因此被广泛用于工业生产和涂料产品质量控制中。
二、划针测定法
划针测定法是用仪器的针尖划伤涂层,划针在漆膜上推动时所产生的应力超过漆膜伸长强度而产生划痕,用涂膜抗划针划伤性来代表涂膜硬度,并在规定负重压力下观察涂层是否被球头针划透,或用划针划透涂层所需最小负荷来表示。涂料实验室通常使用TQC Sheen SH0530 涂层表面耐划伤仪来进行基于抗划伤性方法的涂层硬度评估。
SH0530涂层表面耐划伤仪以恒定速度(每秒3-4cm)操作滑块和测试臂。碳化钨球头针以90°的角度固定在测试板的卡盘中,可以很容易地拆下进行检查和更换,配备100g至2kg(0-20N)的可选附加重量,装载在球头针(或触针)上方,对于更硬的涂层,可选最大为10kg的附加重量附件。仪器可使用的测试样板厚度最大为1.65mm、长度为150mm、宽度为100mm(样板通常为金属质地),但如有特殊要求可提供定制服务。
测试针的支撑臂受力平衡且为刚性结构, 可以防止在球面,砝码支架的转轴采用滚珠轴承支撑,转动灵活,减小了摩擦力矩,从而保证了测试结果具有良好的重复性。面板上有一电压表,当样板上的漆膜被划针划透时,电压表即有指示,这样可以确定地判断漆膜是否被划透,大大降低人为操作所产生的误差。划痕硬度反映的是模量、抗拉强度和附着力的组合,因此它所测定的涂膜硬度特征是与摆杆阻尼试验法有所不同的 。
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