高分子材料性能测试方法3 高分子材料的力学性能3.1 拉伸性能323.2 弯曲性能3.3 压缩性能3.4 冲击性能343.5 剪切性能3.6蠕变和应力松弛363.7 硬度3.8 撕裂性能383.7硬度测试定义硬度的定义：指材料抵抗其它较硬物体压入其表面的能力。
硬度值的大小是表示材料软硬程度有条件性的定量反能力硬度值的大小是表示材料软硬程度有条件性的定量反映，本身不是一个单纯的确定的物理量，而是由材料弹性、塑性、韧性等一系列力学性能组成的综合指标.不仅取决于材料，也取决于测量条件和方法3.73.7.1测量方法分类布氏硬度测试（１）测定材料耐（球形或其它形状）顶针压入能力：布氏(Brinell)、维氏(Vickers)、努普(Knoop)、巴科尔(Barcol)、邵氏(Shore)、球压痕硬度；（２）测定材料对尖头或另一种材料的抗划痕性：比尔鲍姆测定材料对尖头或另种材料抗痕性尔姆(Bierbaum)硬度、莫氏(Mohs)硬度；（３）测定材料的回弹性：洛氏(Rockwell)硬度、邵氏反弹硬度硬度测试3.73.7.2邵氏硬度测量原理：邵氏硬度是将规定形状压针在标准弹簧压力作用下压入试样，把压入深度转换为硬度值来表示。
有100个分度，表示不同的硬度，可以直接从邵氏硬度计上读取。
国标中应用两种：Ａ型适用于软质塑料和橡胶；D型适用于硬质塑料和橡胶。
*当A型测定读数大于90应改用D型，D型测定读数小于20时，改用A型。
3.7硬度测试373.7.2邵氏硬度3.7硬度测试2. 试样尺寸：A 型硬度：试样厚度不小于5mm ；D 型硬度：厚度不小于3mm试样允许用两层，最多不超过三层叠合成所需厚度，试样允许用两层最多不超层合成所需厚度保证各层间接触良好。
试样大小应保证每个测量点与试样边缘距离不小于12 mm ，各测量点间距不小于6mm 。
373.7.2邵氏硬度3.7硬度测试3.仪器：压力：邵氏A 为1kg邵氏D 为5 kg压头：D 型硬度计相较A 型硬度计的压针更加尖锐3.7硬度测试3.7.2邵氏硬度4. 实验步骤A 按规定调节试验环境。
对于硬度与湿度无关的材料试验前，试样应在试验环境中至少放置1h。
B 将硬度计垂直安装在支架上，用厚度均匀的玻璃片平放在试样平台上，在相应重锤作用下使硬度计下压板与玻璃片完试样平台上在全接触，此时读数盘指针应指示“100”，当压针完全离开玻璃片，应指“0，允许最大偏差为±1邵氏硬度值；璃片应指“0”允许最大偏差为±邵氏硬度值C 试样置于试样平台上，缓慢均匀地加载，从下压板与试样后立读数若规定要瞬时读数则在板完全接触15s后立即读数。
若规定要瞬时读数，则在下压板与试样完全接触后1s内读数；D 在试样上相隔6mm以上的不同点处测量五次。
3.7硬度测试3.7.2邵氏硬度5.结果计算：读数度盘上得到的读数即为所测定的邵氏硬度值。
H A或H D如：H A50，H D 20等。
D3.7硬度测试3.7.3洛氏硬度1原理1.原理：用规定的压头，先施加初试验力（压头深度h1），再施加主试验力，然后返回初试验力(压头深度h2)，用前后次初试力作用下的二次初试验力作用下的压头压入深度差h求得洛氏硬度值。
洛氏硬度值3.7硬度测试3.7373硬度测试3.7.3洛氏硬度22.塑料洛氏硬度常用标尺洛氏硬度标尺初试验力N （kgf ）主试验力N （kgf ）压头直径mm R98.07(10)588.4(60)12.700±0.015L98.07(10)588.4(60) 6.350±0.015M98.07(10)980.7(100) 6.350±0.015()()E 98.07(10)980.7(100) 3.175±0.015硬度测试3.73.7.3洛氏硬度3.试样：推荐尺寸：L×b×h=50×50×6mm若试样无法得到规定的最小厚度值时，允许由同种材料的薄试样叠合组成，但每块试样表面都应紧密接触。
叠合层数不得多于三层。
其结果不能与非叠合试样进行比较。
3.73.7.3洛氏硬度4实验步骤硬度测试4.实验步骤：①按规定检查试样，按规定调节试验环境。
根据材料软硬程度尽可能使测得硬度②选择合适标尺，尽可能使测得硬度值处于50-115之间，少数材料不在此范围的不得超过125。
③选定适当的工作台，使试样慢慢无冲击地与压头接触，直至硬度指示器短指针指于零点，长指针垂直向上指向B30（CO ）（此时已施加98.07N 的初试验力）调节硬度指示器使长指针对准施加主试验力并④调节硬度指示器，使长指针对准B30，施加主试验力并保持15s ，然后再平稳地卸除主试验力，经15s 时读取长B 标尺数据。
指针所指的标尺数据⑤重复操作，取平均值。
3.73.7.3洛氏硬度5结果表示硬度测试5.结果表示：记录施加主试验力后长指针通过BO 的次数m ，及卸除主试验力后长指针通过BO 的次数n ：m-n=0，硬度=标尺读数+100；m-n=1，硬度=标尺读数；m-n=2，硬度=标尺读数-100。
硬度测试3.73.7.3洛氏硬度5.结果表示：计算：HR=130-h/cHR：洛氏硬度值；h：卸除主试验力后，在初试验力下压痕深度，mmc：常数，0.002mm。
在报告中要给出相应的标尺，如：洛氏硬度表示为HRM45等3.73.7.4球压痕硬度原理球压痕硬度是在试验负荷作用下把规定直径钢球垂硬度测试原理：球压痕硬度是在试验负荷作用下，把规定直径钢球垂直压入试样表面，保持一定时间后，在负载下测定压痕深度，单痕上所的均力来表度的法其以单位压痕面积上所承受的平均压力来表示硬度的方法。
其具有量程宽，数据重复性好的优点，便于确定影响试验的因素。
优点：（1）此法是在规定负荷作用下测试材料压痕深度，可以克服不同材料的不同回弹性造成的测量误差；（0.15-0.35mm 2）测试中限定压痕深度值必须在0.150.35mm ，从而可使不同材料均在可比的压痕几何条件下试验，试验结果有较好可比性。
3.73.7.4球压痕硬度（GB3398-89塑料球压痕硬度试验方法）仪器硬度测试3.7硬度测试3.7.4球压痕硬度实验条件：压力：初负荷9.8N，试验负荷49N，132N，358N，961N，98N等，各级负荷允许误差均为±1％。
试样：推荐尺寸：50×50×4mm或直径50×4mm试样推荐尺寸4mm3.7硬度测试3.7.4球压痕硬度实验步骤A 按规定检查和处理试样，调节试验环境；B 定期测定各级负荷下的机架变形量：测定时卸下压头，升起工作台，使其与主轴接触，加上初负荷，调节深度指示仪表为零，再加上试验负荷，直接由压痕深度指示仪读取相应负荷下机架变形量h 2；C 据材料硬度选择适当试验负荷，装上压头，把试样放在工作台上无冲击地加上初负荷后把深度指示仪表调为零台上，无冲击地加上初负荷后，把深度指示仪表调为零。
D 在2～３s 内，将选择的的试验负荷加到试样上，保持30s ，立015～035mm 即读取压痕深度h 1，必须保持深度在0.150.35mm 内，若不在，则应调整负荷，使达到规定深度范围。
E 测量点中心与试样边缘距离和各测量中心点之间距离均不小于10mm ；每组试样不少于两块，测量点数不少于10个。
3.7硬度测试3.7.4球压痕硬度结果表示H=0.21F/0.25πD(h-0.04)H：球压痕硬度，N/mm2；P：试验负荷,N；D：钢球直径，mm；h：校正机架变形后压痕深度，mm；h=h1-h2硬度测试3.73.7.5影响硬度实验的因素(1)试样厚度：厚度增加，硬度值降低，试样过薄，所测硬度值不稳定，厚度大于4mm后稳定。
试样厚度对洛氏硬度（L标尺）的影响如下：厚度mm24681012 PVC83.887.889.689.889.889.4 PP43.764.170.570.871.1723.7.5影响硬度实验的因素球压痕硬度邵氏硬度值随读数时间增加而下3.7硬度测试(2)读数时间:球压痕硬度、邵氏硬度值随读数时间增加而下降，球压痕硬度在３０ｓ以前，邵氏硬度在１５ｓ以前下降较明显，此后趋于稳定。
洛氏硬度计主试验力卸除后试样压痕产生弹性恢复速度是先快后慢最终稳后，试样压痕产生弹性恢复，速度是先快后慢，最终稳定，所以读数时间长，测得硬度值高。
3.73.7.5影响硬度实验的因素硬度测试影响硬度实验的素(3)洛氏硬度计标尺的选择：硬度值超过５０－１１５范围，由于标尺线性关系变差灵敏度降低测试结果偏差大由于标尺线性关系变差，灵敏度降低，测试结果偏差大。
PMMA 洛氏硬度的标尺效应如下：标尺八级品五级品硬度差R 1211201L 1099910M927616硬度测试3.73.7.5影响硬度实验的因素(4)洛氏硬度计主试验力保持时间:由于塑料属于粘弹性材料，在试验负荷作用下，试样压痕深度必定会随加荷时间增加而增加，因而主试验力保持时间越长，硬度值越低。
主试验力保持时间s对洛氏硬度的影响如下：材料标尺510152030 LDPE R71.271.467.864.559.8 PMMA M103.410098.396.693.11186118111751173氨基塑料M118.6118.1117.5117.31173.73.7.5影响硬度实验的因素测点边距及间距由于试样在成型加中边缘部分与中硬度测试(5)测点边距及间距：由于试样在成型加工中，边缘部分与中间部分受力、受热以及表面平整度等均不相同，测点太靠边将致偏差称边应近边缘，将导致测试偏差，称为边缘效应。
(6)测试温度：温度上升，硬度值下降，尤其对热塑性塑料影响大。
(7):()试样叠加的影响叠加后试样与相同厚度的单层试样相比，测试结果视胶料的不同而不同，对于低硬度试样差异很显著。
(8)试样表面状态的影响:标准规定试样表面要光滑、平整，一般用模具硫化的试片能达到这一要求般用模具硫化的试片能达到这要求。
3.8撕裂性能1定义裤形撕裂强度：用平行于割口平面的外力作用于规定的裤形试样上，将试样撕断所需的力除以试样厚度，并按GB/T12833计算得到的中位数。
：用与试样长度方向一致的外力作用无割口直角撕裂强度用与试样长度方向一致的外力作用于规定的直角试样，将试样撕断所需的最大力除以试样厚度。
割口直角或新月形撕裂强度：垂直于割口平面的外力作用于规定的直角或新月形试样拉伸试样撕断割所需的最于规定的直角或新月形试样，拉伸试样撕断割口所需的最大力除以试样的厚度。
382试样装置3.8撕裂性能试样及尺寸裤形试样:直角形试样（无割口）：直角形试样（有割口）：新月形试样：3.8试样要求试样应从厚度为（2.0±0.2）mm 的模压试片上裁切。