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1、塑料热变形温度的测定(一)实验目的 掌握塑料热变形温度的试验方法和仪器的使用。 (二)实验原理 塑料热变形温度试验原理是将塑料试样浸没在一种等速升温的液体传热介质中，在简支梁式的挣弯曲负荷作用下，测定弯曲变形达到规定值时的温度。 (三)实验仪器及试样 1 实验仪器 塑料热变形温度试验仪如图 1 所示，包括以下各部分。 (1) 试样支架 用金属制成。两支点间的距离为 100mm ，支座及负载杆压头应平行，压头与试样接触部分制成半圆形、其半径为 (3 0 2)mm 。支架的垂直部件及负载杆都是用线膨胀系数小的材料制成。在测试温度范围内，由热膨胀引起的变形不超过 0 01mm ； (2) 保温浴槽
2、盛放耐热温度范围合适，并对试样无影响的液体传热介质 ( 如低粘度硅油、变压器油、液体石蜡等 ) 配有搅拌器、加热器，能使试验时传热介质以 (12 土 1) 6min 的速度等速升温； (3) 砝码 一组大小合适的砝码，使试样受载后最大弯曲正应力为 1 8N mm 或 45N mm 。负载杆、压头的质量以及变形测量器的附加力应作为负载的一部分计入总负载中。 图热变形温度试验装置示意图 根据选择的弯曲正应力，由下式计算砝码的重量。 式中 M 砝码质量， m 一试样最大弯曲正应力， 1 8N mm 或 45N mm b 试样宽度 h 试样高度 两支座中心距离 g 重力加速度， 9 81m s 2 W
3、 R 负载杆加压头等的质量 F T 变形测量装置的附加力 ( 附加力向下取正值，向上取负值 ) ， N 。 (4) 测温装置 经校正的温度范围合适的、下部浸入液体介质、上部刻度显示的水银温度计 ( 或其他测温仪表 ) ，其分度值为 1 ； (5) 变形测量装置 采用精度为 01mm 的百分表或其他测量装置； (6) 冷却装置 能将液体介质迅速冷却至常温 ( 一般用通入循环冷却水的铜盘管 ) 。 2 实验试样 (1) 试样为截面是矩形的长条状，其尺寸规定如下。 模塑试样：长度 120mm ，高度 h 15mm ，宽度 b 10mm ； 板材试样：长度 120mm ，高度 h 15mm ，宽度 b
4、 3 13mm ( 一般取板材的原厚 ) ； 在持殊情况下，可以用长度 L 120mm ，高度 h 9 8 15mm ，宽度 6 3 13mm 的试样，但弯曲变形量必须符合表 1 规定值。 表热变形温度试验试样高度与相应变形量的关系 单位： mm (2) 试样应表面平整、光滑、无气泡、无锯切痕迹、凹痕或飞边等缺陷。 (3) 每组试样起码两个。 (4) 试样的预处理按产品标准规定，产品标准无规定时，可直接进行测定。 (四)实验步骤 测量试样中心附近的高度 h 和宽度 b 精确至 0 05mm 。 按 ( 三 ) 中的 (3) 计算砝码的质量。 把试样对称地放在试样支座上，高度方向 (h 15mm
5、 ) 必须垂直放置，拧紧负载杆和压头的固定螺钉，压头对正试样中心。 插入温度计，使水银球在试样中心点附近约 3mm 以内、但不能触及试样或压头。 保温浴槽内的起始温度与室温相同，如果经试验证明在较高的起始温度下对结果无影响，则可适当提高起始温度。 把装好试样的支架小心放入保温液槽内，试样应在距液面 35mm 以下。加上砝码，使试样产生所要求的最大弯曲正应力 8N mm 2 或 0 45N mm 2 。 加上砝码后，开动搅拌器， 5min 后调节测量装置，使之为零，然后开始等速升温，升温速度为 (12 1) 6min 。 当试样中心弯曲变形量达到 21mm ( 或达到表 3 规定的变形量 ) 时
6、，迅速记录此时的温度，该温度即为试样在以上条件下的热变形温度。 同组两个试样同时进行试验、测定结果相差不能大于 2 ，否则作废重新取样。 (五)实验结果及数据处理 材料的热变形温度值以同组试样算术平均值表示。 (六)实验报告或实验记录的内容 被测材料的名称、牌号及批号。 试样的制备方法和预处理条件。 试样的尺寸和所用砝码质量。 使用何种传热介质。 起始温度。 升温速度。 最大弯曲正应力。 每个试样的热变形温度和同组试样的算术平均值。 试验中的特殊情况。 试验人员及日期。 (七)注意事项 模塑试样容易产生轻微变形和收缩，挑选时除应注意外观质量外，对变形量和试样中心缩痕也要重视，尺寸超过规定应予剔
7、除。 装故试样架要平稳仔细，不能有少许倾斜，不能将试样掉入液槽内，若不小心掉入，应重新取样。 试验过程不能中途停止，若遇停电等特殊情况，则此次试验无效。 整个试验过程等速升温必须稳定可靠，液槽搅拌不能过猛或产生震动 ( 有时搅拌杆与负载杆会产生共震 ) 要及时防止和调整。 试验结果观察变形器读数和温度计度数要同步、快捷，以免误差 ( 近期已应用微机控制 ) 。 仪器液槽内的加热管和冷却管必须浸没在介质液中，发现介质液不足或变质，及时添加或更换。 (八)思考题 叙述塑料热变形温度试验的原理、试样规格、试验条件。 负荷大小和升温速度快慢对试验结果有什么影响，为什么 ? 塑料的热变形温度是不是该材料的使用上限温度，为什么 ?
塑料热变形温度的测定
