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三、測定儀器

橡膠硬度計

目前橡膠行業中有多種類型測定橡膠硬度的硬度計,從結構上總的可分為兩大類(見圖4-2):一類是彈簧式,如邵氏硬度計;另一類是定負荷式,如國際硬度計(IRHD)、趙氏硬度計等。兩者的共同點是在一定力的作用下(彈簧或定負荷砝碼),測量橡膠的抗壓性能。不同的是前者為動負荷,后者為定負荷,還有壓針形狀不同。不同類型硬度計測定結果沒有可比性,它們之間也沒有簡單的換算關系。

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圖4-2 硬度計種類

定負荷式硬度計負荷固定,測量過程可減少人為誤差,結果精確,但攜帶不便。而邵氏硬度計結構簡單,操作、攜帶方便。

邵氏硬度試驗可以使用以下四種標尺(類型):

① A標尺。適用于普通硬度范圍,采用A標尺的硬度計稱為邵氏A型硬度計。

② D標尺。適用于高硬度范圍,采用D標尺的硬度計稱為邵氏D型硬度計。

③ AO標尺。適用于低硬度橡膠和海綿,采用AO標尺的硬度計稱為邵氏AO型硬度計。

④ AM標尺。適用于普通硬度范圍的薄樣品,采用AM標尺的硬度計稱為邵氏AM型硬度計。

使用邵氏硬度計,標尺的選擇如下:

——D標尺值低于20時,選用A標尺;

——A標尺值低于20時,選用AO標尺;

——A標尺值高于90時,選用D標尺;

——薄樣品(樣品厚度小于6mm)選用AM標尺。

邵氏硬度計按使用方式有便攜式(手提式)和支架式(臺式)兩種。

邵氏硬度計主要由硬度表和支架組成,手提式只有硬度表。如圖4-3所示。

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圖4-3 邵氏硬度計結構示意圖

1—底座;2—工作臺面;3—壓針;

4—硬度表;5—砝碼;6—主柱

硬度表主要包括壓足、壓針、彈簧、指示機構等。

A型和D型的壓足直徑為18mm±0.5mm并帶有3mm±0.1mm中孔,AO型的壓足面積至少為500mm2,帶有5.4mm±0.2mm中孔;中孔尺寸允差和壓足大小的要求僅適用于在支架上使用的硬度計。AM型的壓足直徑為9mm±0.3mm并帶有1.19mm±0.03mm中孔。

A型、D型壓針采用直徑為1.25mm±0.15mm的硬質鋼棒制成,其形狀見圖4-4和圖4-5,AO型壓針為半徑為2.5mm±0.02mm的球面,其形狀見圖4-6。AM型壓針采用直徑為0.79mm±0.025mm的硬質圓棒制成,如圖4-7所示。

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圖4-4 邵氏A型硬度計壓針

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圖4-5 邵氏D型硬度計壓針

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圖4-6 邵氏AO型硬度計壓針

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圖4-7 邵氏AM型硬度計壓針

支架可以固定硬度計并使壓足和試樣支承面平行。使用支架可提高測量準確度,通過支架在壓針中軸上的砝碼加力,使壓足壓在試樣上。邵氏A型、D型和AO型硬度計既可以和便攜式硬度計一樣用手直接使用,也可以安裝在支架上使用。邵氏AM型硬度計只能安裝在支架上使用。

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