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橡胶材料物理性能高低温交变试验方法
点击次数:33 更新时间:2025-12-22

一、前言

橡胶材料广泛应用于工业、汽车、电子、轨道交通等多个领域,适用于各类硫化橡胶、热塑性橡胶经高低温交变环境作用后,拉伸强度、断裂伸长率、邵氏等核心物理性能的测定。

二、试样准备:

1. 试样制备

依据GB/T 528《硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定》、GB/T 2411《塑料和硬橡胶 使用硬度计测定压痕硬度(邵氏硬度)》等国家标准要求,采用冲裁或模压方式制备标准试样:拉伸试样选用1型或2型哑铃型,硬度试样为直径不小于15mm、厚度2mm6mm的平整试片。试样表面需无气泡、裂纹、缺胶、杂质等缺陷,边缘无毛刺。每组试验试样数量不少于5个,以保障试验结果的统计有效性。

2. 仪器设备与工具

高低温交变试验箱:采用上海荣计达可根据试样尺寸选择),设备需满足温度控制范围-70℃150℃、温度波动度±0.5℃、温度均匀度±2℃、升降温速率0.7℃/min1℃/min(可调)的技术指标,试验前需按照设备校准规范完成温度参数校准,确保设备处于正常工作状态。

配套检测设备:拉力试验机(需符合GB/T 16491要求,检定合格且在有效期内)、邵氏硬度计(A型或D型,根据橡胶硬度等级选择),试验前完成设备预热、参数调试及零点校准。

辅助工具:精度0.01mm的游标卡尺、计时器、试样编号笔、干燥皿、试样架(与上海荣计达试验箱内胆适配,确保试样摆放均匀)。

3. 试验条件设定

结合橡胶材料的实际应用场景及产品技术要求,通过上海荣计达高低温交变试验箱的控制系统设定以下参数,示例参数可按需调整:

高温段:温度80℃±2℃,保持时间2h±5min

低温段:温度-40℃±2℃,保持时间2h±5min

交变循环:10次(升温高温保持降温低温保持为一个完整循环);

升降温速率:5℃/min±0.5℃/min(利用设备分段控温功能准调控);

其他:试验箱内无加湿/除湿要求,气氛为自然空气,试样架转速0r/min(静态试验)。

、测试流程

1. 试样预处理

将制备完成并编号的试样放入温度23℃±2℃、相对湿度50%±5%的标准环境中,预处理时间不少于24h,期间避免试样受到阳光直射、油污污染及机械损伤。预处理结束后,使用游标卡尺测量每个拉伸试样标距段的宽度与厚度(每个维度测量3个点,取平均值),使用邵氏硬度计测量硬度试样的初始硬度(选取5个均匀分布的测试点,取平均值),将初始数据详细记录至试验数据表。

2. 高低温交变试验操作

设备启动:打开上海荣计达高低温交变试验箱总电源,启动控制系统,进入试验程序设定界面,输入预设的高温、低温、保持时间、循环次数、升降温速率等参数,点击程序校验"确认参数无误后保存程序。

试样摆放:打开试验箱箱门,将预处理后的试样均匀放置在适配的试样架上,试样之间间距不小于10mm,且不与箱体内壁、风道出风口接触,防止局部温度偏差影响试验结果;关闭箱门,确保密封良好。

试验运行:点击控制系统启动"按钮,设备自动按照预设程序运行,期间实时监控控制系统显示的箱内温度曲线,若出现温度波动超出允许范围,设备将自动报警,需及时停机排查故障,故障排除后重新启动试验。

试验结束:设备完成设定的交变循环次数后自动停机,待箱内温度自然回升至5℃30℃范围后,打开箱门,取出试样,避免高温或低温试样直接接触人体造成损伤。

3. 试样恢复处理

将取出的试样立即放入与预处理相同的标准环境中,恢复时间不少于24h,使试样性能稳定后再进行后续物理性能检测。

4. 后续物理性能检测

拉伸性能测试:将恢复后的拉伸试样装夹在拉力试验机的上下夹具上,确保试样轴线与拉力方向一致,设定拉伸速率为500mm/min±50mm/min,启动设备进行拉伸试验,直至试样断裂,记录每个试样的拉伸强度(MPa)和断裂伸长率(%)。

硬度测试:采用与初始测试相同型号的邵氏硬度计,在硬度试样的不同位置选取5个测试点(避开初始测试点及试样边缘,边缘距离不小于10mm),垂直于试样表面施加压力,待指针稳定后读取数值,记录每个测试点的硬度值并计算平均值。

异常情况处理:若测试过程中出现试样断裂位置偏离标距段、夹具打滑等情况,该试样数据无效,需重新选取备用试样补做试验。

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