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源于化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)的不同，塑料與金屬等材料性能上有很大不同，也因此有其他材料所不能代替的應(yīng)用領(lǐng)域，它們的性能表征與測試也有自身的許多特點(diǎn)。因此，必須以了解塑料的基本組成和結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，了解塑料的性能表征與測試。
“表征”，常用于評價塑料的分子或結(jié)構(gòu)特性，表征手段如：GPC，X光衍射，NMR，質(zhì)譜，UV，IR，DSC，TGA等。
“測試”則用于塑料對外加負(fù)荷、環(huán)境等作用所引起的相應(yīng)行為的評價。“測試”，并非僅限于塑料樹脂性能的測試，還常常測試樹脂制成品塑料制件的性能，以保證合適的最終產(chǎn)品使用性能的要求。
常用的塑料性能測試儀器包括以下幾類：
試驗(yàn)機(jī)類： • 材料試驗(yàn)機(jī)； • 疲勞試驗(yàn)機(jī)； • 沖擊試驗(yàn)機(jī)； • 硬度計； • 耐磨試驗(yàn)機(jī)； • 熱變形試驗(yàn)機(jī)； • 熔體流動速率熔體體積流率測試儀。
熱分析類： • 熱膨脹儀TMA； • 差示掃描量熱儀DSC; • 熱重分析儀TGA； • 動態(tài)熱機(jī)械分析儀DMA。
流變儀類： • 轉(zhuǎn)矩流變儀； • 毛細(xì)管流變儀； • 旋轉(zhuǎn)流變儀.
其它： • 燃燒測定儀； • 霧度計； • 密度計； • 老化試驗(yàn)箱； • 電阻率測定儀。
材料試驗(yàn)機(jī)
材料試驗(yàn)機(jī)概念： 就是對材料、零件、構(gòu)件進(jìn)行力學(xué)性能和工藝性能試驗(yàn)的儀器和設(shè)備。
材料試驗(yàn)機(jī)能做的試驗(yàn)有： 拉伸、壓縮、彎曲、撕裂、剝離、剪切等。
分類 • 按對象可分為金屬與非金屬材料試驗(yàn)機(jī)； • 按試驗(yàn)時間可分為長時與短時試驗(yàn)機(jī)； • 按試驗(yàn)溫度可分為高溫.常溫.低溫試驗(yàn)機(jī)； • 按試樣的受力狀態(tài)和試驗(yàn)力的施加速度可分為靜態(tài)力和動態(tài)力試驗(yàn)機(jī)； • 按測定力學(xué)性能和試驗(yàn)力的施加方式可分拉力、壓力、萬能、扭轉(zhuǎn)、蠕變、松弛、疲勞、沖擊試驗(yàn)機(jī)以及硬度計和摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)等； • 按結(jié)構(gòu)原理可分為機(jī)械式、液壓式、電子式試驗(yàn)機(jī)等。
簡介 萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)的大小用機(jī)架的最大負(fù)載額定值和測量負(fù)載/力的負(fù)載傳感器來描述。負(fù)載傳感器裝在電動機(jī)或者液壓部件驅(qū)動的移動十字頭上。與夾具串聯(lián)的負(fù)載傳感器測量力的大小，測量值可以在數(shù)字顯示屏或計算機(jī)上讀出。許多萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)有可互換的負(fù)載傳感器，以便能與被測試的材料相匹配。 動態(tài)或者循環(huán)測試（例如裂紋增長和疲勞）一般都在長時間內(nèi)負(fù)載較低的液壓伺服萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。 電子萬能試驗(yàn)機(jī)由滾珠絲杠傳動，試驗(yàn)速度可達(dá)0.01mm/min～1000mm/min。
選購 • 測試模式和受力狀態(tài)； • 最大負(fù)荷； • 最大行程； • 測試負(fù)荷準(zhǔn)確度； • 測試速度準(zhǔn)確度； • 夾具； • 引伸計； • 測試環(huán)境箱； • 價格及服務(wù)。
生產(chǎn)商 • 美國Instron英斯特朗公司 • 德國Zwick • 日本Shimadzu島津公司 • 美國Tinius Olsen • 新三思 • 濟(jì)南試金
沖擊試驗(yàn)機(jī) 沖擊性能試驗(yàn)對工程材料的缺陷很敏感，而其影響因素也很多。特別是對高分子材料，其抗沖擊性能常常受到溫度、濕度、沖擊速度、試樣的幾何形狀以及應(yīng)力方式等影響。
分類 • 擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)（簡支梁、懸臂梁）； • 試樣缺口形式因采用標(biāo)準(zhǔn)不同而不同。 • 落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)； • 儀器化落鏢沖擊試驗(yàn)機(jī)；
擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)工作原理圖
1、擺錘；2、試樣；3、機(jī)架；4、揚(yáng)臂
落錘落球沖擊試驗(yàn)原理 在規(guī)定的條件下，用一特定形狀及一定質(zhì)量的重錘，在某一高度上自由落下而對試樣進(jìn)行沖擊，通過改變重錘的質(zhì)量或落下的高度、對一定量的試樣進(jìn)行試驗(yàn)，從而可測出制品沖擊破壞所需的能量。
選購 • 沖擊能量范圍； • 沖擊線速度； • 符合相應(yīng)測試標(biāo)準(zhǔn)； • 價格和服務(wù)。
生產(chǎn)商 • 美國Tinius Olsen • 意大利CEAST
熔體流動速率熔體體積流率測試儀 熱塑性塑料在規(guī)定的溫度和負(fù)荷條件下，每10min通過標(biāo)準(zhǔn)口模，物質(zhì)的量為熔體流動速率；體積的量為熔體體積流率。 單位：g/10min GB/T 3682-2000 ISO 1133 ASTM D 1238
簡介 • 熱塑性塑料熔體質(zhì)量流動速率和熔體體積流動速率與剪切速率有關(guān)。 • 本試驗(yàn)中的剪切速率遠(yuǎn)小于實(shí)際加工時的剪切速率。因此，由本方法得到的各種熱塑性塑料的數(shù)據(jù)不一定與它們在實(shí)際使用中的性能有關(guān)。兩種方法在質(zhì)量控制中都是有用的。 • 一種規(guī)定條件下的動力粘度計，由于聚合物粘度對其材料結(jié)構(gòu)上的敏感性，而被用來監(jiān)視材料變化。
選購 • 測試所需溫度范圍； • 溫度準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性； • 擠塑計幾何尺寸精度； • 自動測量裝置精度； • 易用性； • 價格和服務(wù)。
生產(chǎn)商 • 德國GOETTFERT • 美國Tinius Olsen • 意大利CEAST
熱變形試驗(yàn)機(jī)
HDT標(biāo)準(zhǔn)： ISO 75 ASTM D 648 GB/T 1634
VST標(biāo)準(zhǔn)： ISO 306 ASTM D 1512 GB/T 1633
熱變形溫度/維卡軟化點(diǎn)溫度測定儀
簡介 把一個具有一定尺寸要求的矩形試樣，放在規(guī)定跨距的支座上，并在兩支座的中點(diǎn)處，施加規(guī)定的負(fù)荷，形成三點(diǎn)式簡支梁式靜彎曲，負(fù)荷力的大小，必須使試樣形成1.8MPa或0.45MPa的表面彎曲應(yīng)力，把受荷后的試樣浸在導(dǎo)熱的液體介質(zhì)中，以規(guī)定的升溫速率開溫，當(dāng)試樣中點(diǎn)的變形量達(dá)到與試樣高度相對應(yīng)的規(guī)定值時的溫度，就是負(fù)荷熱變形溫度。
在規(guī)定升溫速率的導(dǎo)熱的液體介質(zhì)浸沒下，在規(guī)定負(fù)荷條件下，端面為1mm2圓形測針刺入試樣1mm深度時的溫度，即為維卡軟化點(diǎn)溫度。 本方法測得的軟化點(diǎn)(維卡)適用于控制質(zhì)量和作為鑒定新品種熱性能的—個指標(biāo)，但不代表材料的使用溫度。
選購 • 測試所需溫度范圍； • 溫度測量準(zhǔn)確度； • 導(dǎo)熱介質(zhì)溫度準(zhǔn)確度和均勻性； • 自動測量裝置精度； • 測頭數(shù)量； • 易用性； • 價格和服務(wù)。
生產(chǎn)商 • 德國GOETTFERT • 美國Tinius Olsen • 意大利CEAST
熱膨脹儀(熱機(jī)械分析儀TMA) • 熱膨脹系數(shù)測量； • 熱機(jī)械曲線測試。
生產(chǎn)商 • NETZSCH德國耐馳公司 • 美國TA公司
差示掃描量熱儀DSC（1） 在程序溫度控制下，測定輸入到試樣和參比樣的熱流速率（熱功率）差對溫度和/或時間關(guān)系的技術(shù)。 標(biāo)準(zhǔn) ①ISO 11357； ②ASTM D 3417； ③GB/T 19466。
測量參數(shù) • 比熱 • 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 • 熔點(diǎn) • 結(jié)晶溫度 • 結(jié)晶度 • 熔融焓 • 結(jié)晶焓 • 結(jié)晶動力學(xué) • 熱固性塑料的反應(yīng)熱 • 熱固性塑料的反應(yīng)動力學(xué) • 膠凝轉(zhuǎn)化率
選購 • 試驗(yàn)溫度范圍； • 冷卻方式； • 量熱靈敏度； • 調(diào)制DSC； • 軟件選擇； • 價格和服務(wù)。
生產(chǎn)商 • 美國TA公司 • Mettler-Toledo瑞士梅特勒-托利多公司 • NETZSCH德國耐馳公司 • PerkinElmer美國PE公司
動態(tài)熱機(jī)械分析儀DMA 動態(tài)力學(xué)分析是在程序溫度下，測量物質(zhì)在振動負(fù)荷下的動態(tài)模量和阻尼與溫度的關(guān)系的技術(shù)。動態(tài)力學(xué)試驗(yàn)通常是對試樣施加一個呈正弦波函數(shù)的應(yīng)變或應(yīng)力，取決于試樣的形狀，力學(xué)方式可分為：伸長或彎曲；剪切或扭轉(zhuǎn)；壓縮。
選購 • 試驗(yàn)溫度范圍； • 冷卻方式； • 工作模式； • 工作頻率； • 價格和服務(wù).
生產(chǎn)商 • 美國TA公司 • Mettler-Toledo瑞士梅特勒-托利多公司 • NETZSCH德國耐馳公司 • PerkinElmer美國PE公司
熱重分析儀TGA 熱重法(TG)是在程序溫度下，測量試樣的質(zhì)量與溫度或時間的關(guān)系的—種技術(shù)。試樣可以是固體或液體．并以某一速率升溫或降溫，或在某一固定溫度保持恒溫。TG可用于測量分解、氧化、還原、蒸發(fā)、升華和其他質(zhì)量變化。
選購 • 試驗(yàn)溫度范圍； • 溫度準(zhǔn)確度； • 天平準(zhǔn)確度； • 價格和服務(wù)。
生產(chǎn)商 • 美國TA公司 • Mettler-Toledo瑞士梅特勒-托利多公司 • NETZSCH德國耐馳公司 • PerkinElmer美國PE公司
流變儀 Thermo Haake轉(zhuǎn)矩流變儀： 在高剪切效果下使聚合物熔體的多相組分得以良好混合。在此工藝條件下，被高度剪切的物料反抗混合的阻力與其粘度成正比，轉(zhuǎn)矩流變儀通過扭矩傳感器測量這種阻力，得到扭矩隨時間變化曲線稱之為“流變曲線”，用來分析高分子材料的加工和流變性能，同時制備各種預(yù)混試樣用于物理和化學(xué)性能的測試。
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