熱變形維卡軟化點(diǎn)溫度測(cè)定儀常見問題及解決方法

主要用于塑料、硬橡膠、尼龍、電絕緣材料、長(zhǎng)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、高強(qiáng)度熱固性層壓材料等非金屬材料的熱變形溫度及維卡軟化點(diǎn)溫度的測(cè)定。操作方便、控制準(zhǔn)確，是一種智能化極高的測(cè)試儀器，廣泛應(yīng)用于大專院校，科研單位及產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)單位。不管什么設(shè)備新手在使用過程中都會(huì)遇到各種各樣的問題，今天為大家整理了15條疑問和解決方法。

1、維卡軟化溫度的定義是什么？反映材料的什么性質(zhì)？

答：當(dāng)勻速升溫時(shí)，某一負(fù)荷條件下，橫截面積為1 mm 的標(biāo)準(zhǔn)壓針刺入熱塑性塑料1mm深度時(shí)的溫度。該溫度反映了材料在升溫裝置中使用時(shí)期望的軟化點(diǎn)，即材料在受熱和受力的情況下的耐熱性能。

2、維卡軟化溫度測(cè)試的原理與本質(zhì)？

答：材料的軟化實(shí)質(zhì)上是玻璃化轉(zhuǎn)變。低于玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)時(shí)材料為剛性狀態(tài)，高于玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)時(shí)，材料為軟化狀態(tài)，而軟化的程度不同可由橫截面積為1 mm 的標(biāo)準(zhǔn)壓針刺入熱塑性塑料1mm深來相同的軟化程度，這樣就方便不同的材料按照相同的測(cè)試條件來進(jìn)行比較。

3、哪些材料需要測(cè)試維卡軟化溫度？

答：維卡軟化溫度適用于測(cè)試熱塑性硬質(zhì)或半硬質(zhì)塑料，材料在使用過程中受力和受熱的情況下需要測(cè)試維卡軟化溫度或者熱變形溫度。根據(jù)受力面積的不同，受力面積小如針尖大小測(cè)維卡軟化溫度，受力面積較大的測(cè)熱變形溫度。使用時(shí)受力不明確的也可根據(jù)材料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來確定具體測(cè)試方法及條件。

4、哪些材料不適用于維卡軟化溫度測(cè)試？

答：由于維卡軟化溫度測(cè)試僅適用于熱塑性硬質(zhì)或半硬質(zhì)塑料，所以熱固性的材料或者軟質(zhì)材料就不適用于此方法測(cè)試。判斷材料是否是軟質(zhì)可憑手感，或者直接將試樣放在壓針下并加載砝碼，過段時(shí)間壓針如果直接刺入樣品內(nèi)部則不適宜用此方法檢測(cè)。

5、維卡軟化溫度測(cè)試常用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有哪些？

答：ISO 306:2013熱塑性塑料維卡軟化溫度(VST)的測(cè)定，GB/T 1633-2000 熱塑性塑料維卡軟化溫度(VST)的測(cè)定，ASTM D1525-2009 塑料維卡軟化溫度的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。

6、ISO 306:2013，GB/T 1633-2000以及ASTM D1525-2009，這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有什么不同？

ISO 306:2013和ASTM D1525-2009相比GB/T 1633-2000增加了可用流動(dòng)的粉末或者其他介質(zhì)作為傳熱介質(zhì)；另外在上面時(shí)候施加負(fù)載有不同規(guī)定：ISO306:2013和GB/T 1633-2000是先將樣品放入介質(zhì)，5分鐘后加載砝碼再將千分表清零，ASTM D1525-2009是先將樣品放入介質(zhì)，然后加載砝碼，再過5分鐘后將千分表的讀數(shù)清零。

7、維卡軟化溫度測(cè)試對(duì)樣品尺寸有什么要求？

樣品材質(zhì)需均勻，底面為邊長(zhǎng)至少10mm的正方形或者直徑至少10mm的圓形，上下表面平行，厚度為3~6.5mm，厚度超過6.5mm可以用機(jī)械切割等方法將厚度降低至3~6.5mm，厚度不足3mm的可用至多三片試樣緊密疊合在一起，使其總厚度在3~6.5mm之間，上片厚度至少為1.5mm，厚度較小的片材疊合不一定能測(cè)得相同的試驗(yàn)結(jié)果。

8、維卡軟化溫度測(cè)試前是否需要預(yù)處理，條件是怎樣的？

答：如無特殊要求，試樣需在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境（23 2℃，50 5%RH）放置40小時(shí)以上以調(diào)節(jié)材料的狀態(tài)，消除初始應(yīng)力。

9、維卡軟化溫度測(cè)試的測(cè)試條件有哪些？

答：測(cè)試有兩種負(fù)載條件（10N和50N）和兩種升溫速率條件（50℃/h和120℃/h），兩兩組合共有四種條件：1. 10N，50℃/h；2. 10N，120℃/h；3. 50N，50℃/h；4. 50N，120℃/h。

10、維卡軟化溫度測(cè)試的負(fù)載和升溫速率應(yīng)如何選擇？

答：測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中僅闡述了測(cè)試的方法步驟等，未作明確規(guī)定測(cè)試條件如何選擇，針對(duì)不同的材料需查詢相應(yīng)的材料規(guī)范，材料規(guī)范中一般有明確的要求。有爭(zhēng)議時(shí)仲裁方法為50N，50℃/h。

11、維卡軟化溫度測(cè)試的流程大致是怎樣的？

答：準(zhǔn)備樣品 溫濕度調(diào)節(jié) 測(cè)試 結(jié)束測(cè)試。測(cè)試過程中儀器是按照設(shè)置好的參數(shù)自動(dòng)升溫并探測(cè)壓針刺入樣品表面的深度，到達(dá)的1mm深度時(shí)自動(dòng)停止的。

12、維卡軟化溫度測(cè)試要求儀器起始溫度為多少？為什么？

答：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每項(xiàng)試驗(yàn)開始時(shí)，加熱裝置的溫度應(yīng)為20~23℃，以盡量減少對(duì)受試材料引起誤差。如果預(yù)備試驗(yàn)表明在其他溫度開始試驗(yàn)對(duì)受試材料不會(huì)引起誤差，也可采用其他起始溫度。

13、維卡軟化溫度測(cè)試大概需要多長(zhǎng)時(shí)間？

答：測(cè)試所需時(shí)長(zhǎng)大致可以根據(jù)材料的種類以及選用的條件計(jì)算一下，如ABS材料在50℃/h，50N的條件下測(cè)試結(jié)果約為110℃左右，除以50℃/h的升溫速率為2h多一點(diǎn)，在120℃/h，50N的條件下測(cè)試結(jié)果在120℃左右時(shí)，用120℃/h的升溫速率就只需1h左右。

14、關(guān)于維卡軟化溫度測(cè)試的結(jié)果，相同的負(fù)載情況下，用120℃/h 的升溫速度測(cè)試結(jié)果會(huì)比50℃/h的升溫速度高，為什么？

答：測(cè)試結(jié)果受制于材料內(nèi)部傳導(dǎo)熱量的快慢，如果材料傳熱慢，介質(zhì)的溫度已經(jīng)到達(dá)材料本身的軟化溫度，而熱量還未傳導(dǎo)至材料的內(nèi)部，那么樣品就還不會(huì)達(dá)到相應(yīng)的軟化程度，待熱量傳導(dǎo)至內(nèi)部時(shí)，外部介質(zhì)的溫度已經(jīng)比原來升高了一部分了，而測(cè)試結(jié)果是以樣品達(dá)到軟化終點(diǎn)時(shí)外部介質(zhì)的溫度表示的，所以用120℃/h 的升溫速度會(huì)比50℃/h的測(cè)試結(jié)果偏高。

15、維卡軟化溫度測(cè)試的結(jié)果偏差較大怎么辦？如果重測(cè)后數(shù)據(jù)差別仍然很大怎么辦？

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定兩組樣品的測(cè)試數(shù)據(jù)差別＞2℃時(shí)需重測(cè)，一般測(cè)試前要求材料先干燥，然后在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境（23 2℃，50 5%RH）放置40小時(shí)以上充分調(diào)節(jié)，若重復(fù)測(cè)試結(jié)果仍偏差較大排除儀器故障等原因后建議從材料本身的方面查找原因，看是否材質(zhì)不均勻，內(nèi)部是否有氣孔，生產(chǎn)工藝是否有問題等。