熱(re)變形維(wei)卡軟化(hua)點(dian)測定(ding)儀升溫速(su)率(lv)對測試(shi)結果的影響有(you)哪些?
發布(bu)日期:2025-10-16 點(dian)擊:345
熱(re)變形維(wei)卡軟化(hua)點(dian)測定(ding)儀的升溫速(su)率(lv)直接影響測試(shi)結果的準確性(xing)與(yu)重復性(xing),核心影響體現(xian)在(zai)材(cai)料(liao)熱(re)響應時(shi)間、軟化點(dian)數值(zhi)偏(pian)差、數據(ju)重(zhong)復性(xing)三(san)個維(wei)度,且(qie)不同升溫速(su)率(lv)對結(jie)果的影響方向和(he)程(cheng)度有(you)明確差異。
壹(yi)、升溫速(su)率(lv)影響材(cai)料(liao)熱(re)響應:決(jue)定(ding) “軟(ruan)化(hua)時(shi)機(ji)”
材(cai)料(liao)的熱(re)傳導(dao)和(he)軟(ruan)化過程(cheng)需(xu)要(yao)時間,升溫速(su)率(lv)過快或過慢,都(dou)會導(dao)致(zhi)設(she)備(bei)檢測到(dao)的 “軟化(hua)點(dian)” 與(yu)材(cai)料(liao)真(zhen)實(shi)耐熱(re)性(xing)能脫節(jie):
升溫速(su)率(lv)過快:加熱(re)介質(zhi)(如矽(gui)油)溫度上升速(su)度超(chao)過材(cai)料(liao)內(nei)部(bu)熱(re)傳導(dao)速(su)度,材(cai)料(liao)表(biao)面先達(da)到(dao)軟(ruan)化(hua)溫度,但內(nei)部(bu)仍處(chu)於較(jiao)低(di)溫度、未充分(fen)軟化(hua)。此時設(she)備(bei)會提(ti)前判(pan)定(ding)材(cai)料(liao)已(yi) “軟化”,測得(de)的熱(re)變形溫度或維(wei)卡軟化(hua)點(dian)數值(zhi)偏(pian)低,無(wu)法(fa)反映材(cai)料(liao)整(zheng)體(ti)的真實(shi)耐熱(re)極限(xian)。
升溫速(su)率(lv)過慢:加熱(re)介質(zhi)溫度上升緩(huan)慢,材(cai)料(liao)有(you)充足時間進(jin)行(xing)熱(re)傳導(dao),內(nei)部(bu)與(yu)表面溫度同(tong)步升高(gao),甚至可能因長(chang)時間處(chu)於高溫環(huan)境,發生(sheng)額(e)外(wai)的熱(re)老化(hua)或熱(re)降解(jie)。這(zhe)種(zhong)情況下,測得(de)的軟化(hua)點(dian)數值(zhi)會(hui)偏(pian)高,同樣偏(pian)離(li)材(cai)料(liao)實(shi)際(ji)耐熱(re)性(xing)能。


二、升溫速(su)率(lv)影響數值(zhi)偏(pian)差:與(yu)標準速率(lv)偏(pian)差越大(da),結(jie)果誤差越大(da)
熱(re)變形維(wei)卡測試(shi)有(you)明確的標準升溫速(su)率(lv)要(yao)求(如 ISO 75、ASTM D648 標準中,常(chang)用速(su)率(lv)為 50℃/h 或 120℃/h),實(shi)際(ji)測試(shi)速率(lv)若(ruo)偏(pian)離(li)標準,會直接導致(zhi)結(jie)果偏(pian)差:
以塑料(liao)材(cai)料(liao)為(wei)例,若(ruo)標準要(yao)求升溫速(su)率(lv)為 50℃/h,實(shi)際(ji)用 100℃/h(快(kuai) 2 倍(bei))測試(shi),測得(de)的維(wei)卡軟化(hua)點(dian)可能比(bi)真(zhen)實(shi)值(zhi)低 5-15℃;若(ruo)實(shi)際(ji)用 25℃/h(慢(man) 1 倍(bei))測試(shi),測得(de)值可能比(bi)真(zhen)實(shi)值(zhi)高 3-10℃,且(qie)材(cai)料(liao)越輕薄(bo)、熱(re)傳導(dao)性(xing)越差(如 PVC、PS),偏(pian)差幅(fu)度越大(da)。
不同行(xing)業(ye)對速(su)率(lv)的敏感(gan)度不同:汽車塑料(liao)部(bu)件(jian)(如儀表盤(pan)外(wai)殼(ke))對耐熱(re)精度要(yao)求高,升溫速(su)率(lv)偏(pian)差 5℃/h 就可能導致(zhi)測試(shi)結果不符合行(xing)業(ye)標準;而普通民用(yong)塑(su)料(liao)(如塑料(liao)盆)對偏(pian)差的容(rong)忍度相(xiang)對較(jiao)高(gao),但仍需(xu)控(kong)制在(zai)標準速率(lv) ±10% 以內。
三(san)、升溫速(su)率(lv)影響數據(ju)重(zhong)復性(xing):速(su)率(lv)不穩定(ding)會(hui)導(dao)致(zhi)結(jie)果波動
若(ruo)測試(shi)過程(cheng)中升溫速(su)率(lv)不穩定(ding)(如忽(hu)快忽(hu)慢,偏(pian)離(li)設(she)定(ding)速(su)率(lv) ±5℃/h 以上),會(hui)導(dao)致(zhi)多(duo)次(ci)平行(xing)測試(shi)的結果差異顯著,無(wu)法(fa)保證(zheng)數據(ju)重(zhong)復性(xing):
同(tong)壹(yi)批次(ci)樣品(pin),若(ruo)第壹(yi)次(ci)測試(shi)速率(lv) 50℃/h、第二次(ci) 60℃/h,兩(liang)次(ci)測得(de)的熱(re)變形溫度可能相(xiang)差 8-12℃,不符合 “平行(xing)測試(shi)結果偏(pian)差需(xu)≤3℃” 的標準要(yao)求,導致(zhi)數據(ju)無(wu)效(xiao)。
速(su)率(lv)不穩定(ding)的常(chang)見誘因(如加熱(re)管老(lao)化(hua)、溫控(kong)系統(tong)故障),會進(jin)壹(yi)步放大(da)結(jie)果波動 —— 例如加熱(re)管局部(bu)過(guo)熱(re)導致(zhi)速(su)率(lv)驟(zhou)升,隨(sui)後因(yin)散熱(re)又(you)驟(zhou)降(jiang),材(cai)料(liao)在(zai) “驟(zhou)熱(re) - 驟(zhou)冷(leng)” 中軟化狀(zhuang)態不穩定(ding),最(zui)終(zhong)測得(de)的數值(zhi)無(wu)參(can)考意義。
總結:控制升溫速(su)率(lv)的核心原(yuan)則
嚴(yan)格遵(zun)循(xun)標準速率(lv):根據測試(shi)標準(如 ISO 75-2 規定(ding) “方法(fa) A 為(wei) 50℃/h,方法(fa) B 為(wei) 120℃/h”)和(he)材(cai)料(liao)類(lei)型(xing)選擇速率(lv),不可隨(sui)意更(geng)改(gai),確保結(jie)果具(ju)備(bei)行(xing)業(ye)可比(bi)性(xing)。
定(ding)期(qi)校準速率(lv)精度:每(mei)月(yue)用(yong)標準溫度計或設備(bei)自(zi)帶(dai)校準功能,檢測實(shi)際(ji)升溫速(su)率(lv)與(yu)設定(ding)速(su)率(lv)的偏(pian)差,若(ruo)偏(pian)差超(chao) ±5%,需(xu)聯(lian)系售(shou)後調(tiao)整(zheng)溫控(kong)模塊(kuai),保證(zheng)速率(lv)穩定(ding)。
匹(pi)配材(cai)料(liao)特性(xing):對熱(re)敏感(gan)性(xing)強(qiang)的材(cai)料(liao)(如 PC、PA),優先選擇較(jiao)慢(man)的升溫速(su)率(lv)(如 50℃/h),避(bi)免因快(kuai)速(su)升溫導(dao)致(zhi)材(cai)料(liao)提(ti)前軟(ruan)化;對熱(re)穩定(ding)性(xing)好(hao)的材(cai)料(liao)(如 PP、PE),可按標準選擇 120℃/h 速率(lv),提(ti)升測試(shi)效率(lv)。


