「汽車材料及工藝技術體系非金屬材料檢測篇」之——熱性能檢測

【中國汽車材料網】由於汽車的使用環境較為複雜,需要根據周圍環境承受高、低溫的極端條件。例如紡織品的耐熱老化性能;塑料及複合材料的熱穩定性和脆化溫度等方面,都是非金屬材料在使用過程中需要格外注意的。特別是對於車用塑料材料,作為高分子材料,它的溫度效應、玻璃化轉變、熱穩定性、熱膨脹和熱傳導等是直接影響其力學性能和使用壽命的重要因素。非金屬材料的熱學性能檢測主要包含導熱係數、維卡軟化溫度、線性熱膨脹係數、熱分解溫度、玻璃化轉變溫度等多方面。具體檢測項目如下:

「汽車材料及工藝技術體系非金屬材料檢測篇」之——熱性能檢測


「汽車材料及工藝技術體系非金屬材料檢測篇」之——熱性能檢測


車用非金屬材料的典型熱性能檢測

(1)馬丁耐熱溫度檢測

馬丁耐熱溫度是評價材料高溫變形趨勢的一種試驗方法。測試時在加熱爐內,使試樣承受一定的彎曲應力並按一定速率升溫。試樣受熱自由端產生規定偏斜量的溫度稱為馬丁溫度。

非金屬材料的馬丁耐熱溫度檢測標準

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(2)尺寸穩定性檢測

塑料製品的尺寸穩定性是指其在使用和存放過程中尺寸的變化程度。通常用製品的外形結構尺寸變化率(也可叫收縮率)來表示。

對塑料製品尺寸穩定性進行檢測試驗時,先把被檢測的製品按標準規定的尺寸裁取試樣,在表面劃出規定的標線距離後平放(或吊放)在檢測箱內;在規定的溫度中存放規定的時間後,降溫至室溫,立即檢測標線的距離。則塑料試樣的標線尺寸變化率是:

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式中S1-試樣變化率,%;

L0-試樣標線初始(試驗前)長,mm;

L1-試樣標線試驗後長,mm。

非金屬材料的尺寸穩定性檢測標準

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(3)負荷變形溫度檢測

負荷變形溫度是用於表徵材料的耐熱性能,適用於評價材料在負荷下,以規定的升溫速率升至高溫時的相對變形,其值為達到標準撓度時的溫度。

非金屬材料的負荷變形溫度檢測標準

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(4)比熱容檢測

比熱容是指沒有相變化和化學變化時,一定量均相物質溫度升高1K所需的熱量,單位是kJ/(kg·K)。在壓強不變的情況下,溫度升高1K時所吸收的熱量稱為定壓比熱容。

測試方法:混合法(固體)、電熱法(液體)、冷卻法、比較法

非金屬材料的比熱容檢測標準

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(5)玻璃化溫度及脆化溫度檢測

玻璃化溫度

無定形或半結晶聚合物從粘流態或高彈態向玻璃態轉變(或相反的轉變)的較窄溫度範圍的近似中點,稱為玻璃化溫度,通常以Tg表示,是耐熱性的一個指標。

測試方法:熱機械分析法(TMA)、差熱分析法(DTA)、示差掃描量熱法(DSC)等

檢測標準:塑料 差示掃描量熱法(DSC)第2部分:玻璃化轉變溫度的測定 GB/T 19466.2-2004。

脆化溫度

聚合物低溫性能的一種量度,以具有一定能量的衝錘衝擊試樣時,當試樣開裂概率達到50%時的溫度,稱為脆化溫度,也叫脆折點。

測試方法:衝擊法

檢測標準:硫化橡膠低溫脆性的測定(多試樣法) CB/T 15256-1994

硫化橡膠低溫脆性的測定 單試樣法 GB/T 1682-1994

(6)線性熱膨脹係數檢測

又名線彈性係數(linear exPAnsivity),是固體物質的溫度每改變1℃時,其長度的變化和它在原溫度時長度的比值(溫度每變化1℃材料長度變化的百分率)。

檢測標準:塑料 熱力學分析(TMA) 第2部分:線性熱膨脹係數和玻璃化轉變溫度的測定 ISO 11359-2-1999。


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