壓縮回彈性檢測概述
壓縮回彈性是衡量材料(尤其是泡沫塑料、海綿、橡膠、彈性織物、緩沖包裝材料等)在承受一定時間的壓縮力后,去除外力時恢復(fù)其原始形狀和尺寸能力的關(guān)鍵性能指標(biāo)。這項檢測對于評估材料的耐久性、能量吸收效率、舒適度、使用壽命以及作為緩沖或密封材料的有效性至關(guān)重要。材料優(yōu)異的壓縮回彈性意味著其在反復(fù)受力后能迅速且充分地恢復(fù),不易發(fā)生永久變形或塌陷,從而保持良好的功能性和可靠性。因此,該檢測廣泛應(yīng)用于汽車座椅、家具墊材、運(yùn)動鞋中底、床墊、包裝填充物、密封件、醫(yī)療器械、建筑保溫材料等諸多領(lǐng)域的產(chǎn)品質(zhì)量控制和研發(fā)優(yōu)化。
檢測項目
壓縮回彈性檢測的核心項目主要包括:
- 壓縮永久變形率:材料在規(guī)定條件(時間、溫度、壓縮率)下承受恒定壓縮應(yīng)變后,釋放應(yīng)力并在規(guī)定時間內(nèi)恢復(fù)后,其厚度不可恢復(fù)部分與原始厚度的百分比。這是衡量材料抵抗永久形變能力的最直接指標(biāo)。
- 回彈率:材料在規(guī)定條件下壓縮并釋放后,其恢復(fù)的高度(或厚度)與壓縮前原始高度(或厚度)的百分比。它直接反映材料的即時回彈恢復(fù)能力。
- 壓縮應(yīng)力松弛:材料在恒定應(yīng)變下,其內(nèi)部應(yīng)力隨時間衰減的現(xiàn)象。雖然不直接叫“回彈性”,但與之緊密相關(guān),影響長期使用下的性能保持。
根據(jù)材料類型和應(yīng)用需求,可能還會涉及不同壓縮率、不同時長、不同溫度環(huán)境(如高溫老化后測試)或循環(huán)壓縮疲勞后的回彈性測試。
檢測儀器
進(jìn)行壓縮回彈性檢測通常需要以下核心儀器設(shè)備:
- 萬能材料試驗機(jī)或?qū)S脡嚎s回彈性試驗機(jī):配備高精度力傳感器和位移傳感器,能精確控制壓縮速率、位移/應(yīng)變、保載時間,并記錄力-位移曲線。
- 恒溫箱(可選但常用):用于在特定溫度(如高溫)下進(jìn)行壓縮加載和/或恢復(fù)過程,以測試材料在熱環(huán)境下的性能。
- 壓縮夾具:包括兩塊平行、光滑、平整的壓板。壓板尺寸需足夠大,確保試樣被均勻壓縮且邊緣不受約束。通常要求壓板能限制試樣橫向膨脹。
- 厚度測量儀:用于精確測量試樣壓縮前后的厚度,通常為機(jī)械或電子測厚儀(如百分表、千分表或位移傳感器)。
- 計時器:精確控制壓縮保持時間和恢復(fù)時間。
檢測方法
壓縮回彈性檢測的標(biāo)準(zhǔn)方法(以壓縮永久變形測試為例)通常遵循以下基本步驟:
- 試樣制備:按標(biāo)準(zhǔn)要求裁切規(guī)定尺寸和形狀(多為圓形或方形)的試樣,測量并記錄初始厚度(h?)。
- 壓縮加載:將試樣置于下壓板上。驅(qū)動上壓板以規(guī)定速率對試樣施加壓力,直至達(dá)到規(guī)定的壓縮率(通常為25%, 50%或75%)或壓縮位移。保持此壓縮狀態(tài)恒定。
- 恒壓/恒應(yīng)變保持:在規(guī)定的溫度(如室溫、70°C、100°C等)下,保持規(guī)定的壓縮狀態(tài)一段時間(如22小時、24小時、70小時等)。
- 卸載與恢復(fù):在規(guī)定時間結(jié)束后,以規(guī)定速率迅速(通常在30秒內(nèi))解除壓縮。將試樣取出,在標(biāo)準(zhǔn)恢復(fù)條件下(通常為23±2°C,50±5%RH)放置規(guī)定的時間(如0.5小時、24小時、30分鐘等)。
- 厚度測量:恢復(fù)期結(jié)束后,立即測量試樣的最終厚度(h?)。測量點通常為試樣中心。
- 結(jié)果計算:
- 壓縮永久變形率 (C?): C? = [(h? - h?) / h?] × 100%
- 回彈率 (R): R = (h? / h?) × 100%
數(shù)值越低(C?)或越高(R),表示材料的回彈性越好。通常取多個試樣的平均值作為最終結(jié)果。
檢測標(biāo)準(zhǔn)
壓縮回彈性檢測有眾多國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)可供遵循,選擇取決于具體的材料和應(yīng)用領(lǐng)域。以下是一些常用標(biāo)準(zhǔn)示例:
- 國際標(biāo)準(zhǔn) (ISO):
- ISO 1856: 柔性多孔聚合物材料 - 壓縮永久變形的測定 (覆蓋多種泡沫塑料)
- ISO 3386-1: 軟質(zhì)泡沫聚合物材料 - 壓縮應(yīng)力/應(yīng)變特性的測定 - 第1部分:低密度材料
- 美國標(biāo)準(zhǔn) (ASTM):
- ASTM D3574: 柔性多孔材料—板、片和成型件—聚氨酯泡沫測試標(biāo)準(zhǔn) (Test D - 壓縮殘余變形)
- ASTM D395: 橡膠性能的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法 - 壓縮永久變形
- ASTM D1056: 柔性多孔材料 - 海綿橡膠或多孔塑料規(guī)范
- 中國國家標(biāo)準(zhǔn) (GB/T):
- GB/T 6669: 軟質(zhì)泡沫聚合材料 壓縮永久變形的測定 (等效采用ISO 1856)
- GB/T 10652: 高聚物多孔彈性材料 壓縮永久變形的測定
- GB/T 7759: 硫化橡膠或熱塑性橡膠 壓縮永久變形的測定 (等效采用ISO 815)
- GB/T 24450: 橡膠或塑料涂覆織物 壓縮永久變形的測定
- 其他標(biāo)準(zhǔn):如日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JIS K 6400 (軟質(zhì)聚氨酯泡沫試驗方法),德國標(biāo)準(zhǔn) DIN 53579 (柔性泡沫材料的試驗-壓縮永久變形的測定)等。
選擇標(biāo)準(zhǔn)時需特別注意其適用范圍(材料類型)、測試條件(壓縮率、溫度、時間、恢復(fù)時間)和試樣尺寸規(guī)格等具體要求。嚴(yán)格遵守所選標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定是獲得可靠、可比結(jié)果的關(guān)鍵。
CMA認(rèn)證
檢驗檢測機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定證書
證書編號:241520345370
有效期至:2030年4月15日
CNAS認(rèn)可
實驗室認(rèn)可證書
證書編號:CNAS L22006
有效期至:2030年12月1日
ISO認(rèn)證
質(zhì)量管理體系認(rèn)證證書
證書編號:ISO9001-2024001
有效期至:2027年12月31日