实验十四 漆膜硬度的测定
实验十四 漆膜硬度的测定
漆膜硬度表示漆膜机械强度的重要性能之一，其物理意义可理解为漆膜表面对作用其上的另一个硬度较大的物体所表面的阻力。这个阻力可以通过一定重量的负荷，作用在比较小的接触面积上，测定漆膜抵抗变形的能力而表现出来，目前对漆膜硬度的测试有四种方法；摆杆硬度测定法；斯华特硬度测定法；克利曼硬度测定法；铅笔硬度测定法。
实验（1）、摆杆硬度测定
一、实验目的
1、了解GD-200摆杆式漆膜阻尼试验仪结构原理；
2、掌握仪器的校正及测定操作步骤；
3、掌握漆膜硬度计算方法。
二、实验材料和仪器设备
GD-200摆杆式漆膜阻尼试验仪（英国Sheen 公司）。
自制漆膜玻璃试样板：100毫米×100毫米×3～5毫米；按涂膜样板制作进行漆膜制备； 秒表：分度为0.1秒。
三、摆杆式漆膜阻尼试验仪结构与工作原理
1、漆膜硬度的测定，采用光电摆杆式漆膜阻尼试验仪。仪器的工作原理：表面越软接触这一表面的摆杆摆动的振幅衰减越快。漆膜硬度是一定重量的摆置于被试漆膜上，在规定振幅中摆动衰减的次数与在玻璃板上于同样振幅中摆动衰减的次数的比值来表示。
2、摆杆
闭合框架摆在横在横杆下面嵌入二个直径为5毫米的钢球作支点。钢球间距为30±0.2毫米。利用接在横杆上滑动重锤来调节摆动周期，摆的总质量为200±0.2克。摆杆的形状和尺寸，见图17-（2）。
3、仪器底座
底座上面安装一块有＋6°到-6°的标尺，用来标记摆杆位移角度。在标尺前面装有可调节的光电检测头，它是电灯泡，聚焦透镜和光电晶体二极管组成。底部设有三个可调垫脚
以支承整机和调整仪器水平。
四、测定方法
1、仪器的校正
仪器使用前应校正，测定其摆动周期和玻璃值。在标准玻璃板上，摆杆从6°摆动衰减到3°的玻璃值应为250±10秒（玻璃值次数应为178±8次），摆动周期应为1.4±0.002秒。如玻璃值和周期不在此范围内，应调节重锤的位置，使其符合规定。
注：测定玻璃值所用标准玻璃板，在试验前应仔细用溶剂擦试干净。
2、操作步骤
（1）仪器和待测试板应在环境条件下放置10分钟。
（2）调节三组垫脚，使仪器成水平状态。
（3）用乙醚湿润了的软绸布擦净支承钢球。
注：钢球表面有磨损时，应更换新球。
（4）测定时接通电源，接下电源开关。
（5）核对标尺零点与雷的指针静止位置是否一致，如不一致则应予以调节。
（6）将被测试板漆膜朝上放置在试验平台上，再将钢球支点置于漆膜表面。
（7）慢慢地拨动摆杆手柄，将摆杆拨到超过6°位置，按动推钮，挡住摆杆。
（8）松开推钮，释放摆杆，此时摆杆将自由摆动，数字显示器将记录和显示6°～3°的阻尼次数。
注：使用仪器时，应避免气流和振动。
五、试验数据处理
1、同一块试板可在三个不同位置上进行测量，记录每次测量结果。
2、取两次测量结果的平均值，两次结果之差不应大于平均值的5%。
3、漆膜硬度按下式计算：
x n n 0
式中：n —摆杆的漆膜上从6°～3°的摆动次数。
n0—玻璃值（次数）。
六、实验报告及要求
1、在做实验前应认真搞清仪器设备操作步骤后方能启用仪器。
2、要认真写好实验报告，报告一定要详细，试验结果要准确。
七、思考
在测试使用仪器时气流和振动会有什么影响？
实验（2）、漆膜硬度铅笔测定
一、实验目的
1、了解高级绘图铅笔性能。
2、要求掌握漆膜硬度铅笔操作方法。
二、实验原理和概念
本实验系采用一套铅笔进行漆膜硬度的测定，漆膜的硬度可由能够穿漆膜厚度深达底面的铅笔号数来表示。铅笔一般采用同一生产厂出品的中华牌高级绘图铅笔，铅笔芯的种类为HB ，H ，2H 及3H 等几种。
操作可用手工方法或仪器试验方法，但作为促截试验要用仪器试验方法。
三、实验材料和仪器
中华牌高级绘图铅笔6H ，5H ，4H ，3H ，2H ，H ，HB ，B ，2B ，3B ，4B ，5B ，6B ； 削笔刀；400号砂纸。
四、测定步骤和结果评定
1、按照样板制作实验制备漆膜板三块。
2、用削笔刀将铅笔削到露出柱形笔芯5-6㎜（切不可松动或削伤铅芯），握住铅笔使其与400号砂纸面成90°，在砂纸上不停划圈，以摩擦铅芯端面，直到获得端面平整，边缘锐利的笔端为止（边缘不得有破碎或缺口）。铅笔每使用一次要旋转180°再用，或重新磨后再用。
3、把涂漆试样固定于水平面上，握住已削好的铅笔，使其与涂膜成45°角，用力（此力大小或使铅笔端缘不破碎，或犁伤涂膜）以每秒约1㎜的速度向前推进（见图18）。从最硬的铅笔开始每级铅笔犁五道3㎜的痕，直至按出五道痕者不犁伤涂膜的铅笔为止，此铅笔的硬度即代表所测涂膜的铅笔硬度。
注：绘图铅笔，5H ，4H ，3H ，2H ，H ，HB ，B ，2B ，3B ，4B ，5B ，6B ，其中6H 最硬，6B 最软，试验由6H-6B 硬度递减。
五、实验报告要求
1、试验操作过程。
2、试验铅笔的生产厂及产品批号。
3、试验涂膜名称及试验结果。