ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Определение твердости пленок по затуханию колебания маятника из "Испытания лакокрасочных материалов и покрытий " При определении твердости пластических масс, резины , металла широко пользуются различными методами, основанными на сопротивлении проникновению в испытуемое твердое тело извне другого тела, вдавливаемого под нагрузкой. [c.242] Для этой цели применяют различного типа приборы, которые в большинстве случаев непригодны для испытания сравнительна тонких лакокрасочных пленок, хотя принцип испытания вполне применим и для этих целей. [c.242] Метод вдавливания применяется также и при исследовании процесса отвердевания полимерных высокомолекулярных веществ. [c.242] Журков применил этот метод при исследовании перехода различных полимеров из каучукоподобного в твердое состояние. Твердость определялась измерением глубины погружения стального шарика (1)=7 мм), находящегося под постоянным грузом, в исследуемый образец полимера цилиндрической формы (Ь=15 мм, толщина 4—5 мм). [c.242] Твердость пленок по вдавливанию можно определять на приборе, изображенном на рис. 122. [c.242] Вместо того чтобы определять диаметр плоскости соприкосновения при определенной нагрузке на стержень, можно изменять нагрузку для получения плоскости соприкосновения определенного диаметра. Если для получения плоскости нужных размеров приходится применять слишком большую нагрузку (в случае очень твердых пленок), применяют кварцевый цилиндр диаметром всего 3 мм. [c.243] Впервые маятниковый метод для определения твердости был предложен Д. И. Менделеевым еще в 1898 году. Маятник имел форму подковы, опирающейся на агатовую призму. Мерилом твердости служил как период одного качания, так и логарифме-тический декремент. [c.243] Позднее В. Д. Кузнецов с сотрудниками ввели ряд изменений, улучшающих метод. Кузнецов предложил применять качающийся маятник для определения твердости кристаллов. Предложенный им прибор представляет физический маятник, качающийся на стальном острие. [c.243] Однако во избежание поворота плоскости качаний целесообразно пользоваться двумя остриями, находящимися на некотором расстоянии друг от друга . За меру твердости Кузнецов принимает промежуток времени, в течение которого амплитуда убывает на определенную величину. [c.244] Ребиндер применил маятник для определения твердости адсорбента, адсорбирующего из раствора полярные молекулы. Он применял маятник Кузнецова с двумя стальными остриями, которые могли перемещаться при помощи микрометра для определения твердости мягких веществ автор пользовался двумя стальными шариками. За меру твердости Ребиндер предложил считать величину, обратную относительному начальному убыванию амплитуды, или величину подкасательной в начальной точке кривой, выражающей зависимость амплитуды от времени. [c.244] Действие маятника основано на свойстве опорного шарика под тяжестью веса маятника вдавливаться в испытуемый металл форма образущегося углубления совпадает с формой шарика. При качании маятника шарик раскатывает это углубление и придает ему эллиптическую форму, сечение которой имеет радиус кривизны больший, чем радиус шарика. [c.244] Чем мягче материал (металл), тем глубже входит в него шарик и тем ближе радиус кривизны углубления совпадает с радиусом шарика, что в свою очередь обусловливает меньший период качания. В твердом материале шарик выдавливает мелкую лунку большего радиуса, вследствие чего период качания увеличивается. Изложение теории маятника приведено в книге Н. Н Дави-денкова . [c.244] Маятники, сконструированные для определения твердости металла или кристаллов, непригодны для определения твердости лакокрасочных пленок, так как вследствие большого веса маятника опорный шарик или острие продавливают пленку, в результате чего определяется твердость не пленки, а подложки (стекло, металл и т. д.), на которую нанесена пленка. Особенно непригодной является опора в виде острия. [c.244] Для определения твердости лакокрасочных пленок ВИАМ был предложен маятник облегченной конструкции. [c.244] В дальнейшем этот маятник был видоизменен и в таком виде был предложен для определения твердости лакокрасочных пленок. [c.244] Вследствие незначительного веса маятника опорные шарики при испытании даже самых мягких пленок вдавливаются в пленку не до подложки. Как показали наши работы, маятниковый метод вполне пригоден для характеристики твердого состояния пленки. [c.244] Наши исследования в ГИПИ-4 совместно с Н. Ярым-Агаевым не подтвердили этих предположений и показали, что увеличение шероховатости пленки влечет за собой повышение ее твердости по маятнику. [c.245] Этот кажущ,ийся противоречивым вывод можно объяснить тем, что шероховатость снижает скольжение, хотя и повышает поверхность соприкосновения. А это значит, что поскольку твердость растет, основное количество энергии маятника идет не на раскатывание лунки, а на трение поверхности. Таким образом, основным фактором, влияющим на затухание амплитуды качания, является характер поверхности пленки при одной и той же твердости. Следовательно, пленки с одинаковой твердостью и различной поверхностью должны давать разную твердость по маятнику. [c.245] При утяжелении маятника фактор скольжения играет второстепенную роль, и в этом случае характер поверхности не должен влиять на показания твердости. Однако утяжеление маятника затруднит определение твердости мягких пленок. [c.245] Вернуться к основной статье