Kiểm tra độ cứng bút chì là gì?

Kiểm tra độ cứng bút chì, còn được gọi là thử nghiệm Wolff-Wilborn, sử dụng các giá trị độ cứng khác nhau của bút chì than chì để đánh giá độ cứng của lớp phủ. Đây là một phương pháp đơn giản nhưng hiệu quả cao để xác định độ cứng của bề mặt vật liệu. Bằng cách đẩy bút chì vào mẫu, độ cứng của lớp phủ được xác định bởi dấu vết được tạo ra. Thử nghiệm này được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau, từ điện tử đến sản xuất ô tô, do dễ sử dụng và hiệu quả chi phí.

Cách thức hoạt động của kiểm tra độ cứng bút chì

Kiểm tra độ cứng bút chì liên quan đến việc sử dụng bút chì được phân loại từ 9H (cứng nhất) đến 9B (mềm nhất), với thang độ cứng được xác định bởi lượng đất sét so với than chì trong lõi bút chì. Quy trình này thường liên quan đến việc giữ bút chì ở góc 45 độ so với bề mặt thử nghiệm và tác dụng một lực nhất quán. Nếu bút chì để lại dấu, bề mặt không cứng như bút chì. Bằng cách lặp lại quá trình này với các loại bút chì khác nhau, bạn có thể xác định độ cứng chính xác của bề mặt vật liệu.

Độ cứng phân loại: Thang đo than chì số và HB

Có hai thang đo để phân loại độ cứng của lõi than chì của bút chì. Đầu tiên là thang số; Số càng cao, lõi chấm càng khó. Khi lõi trở nên mềm hơn ở số lượng thấp hơn, nó để lại nhiều than chì hơn trên vật liệu và một dấu hiệu tối hơn. Thang đo thứ hai là thang đo than chì HB; chữ "H" đại diện cho độ cứng, trong khi chữ "B" biểu thị màu đen. Hiểu được các thang đo này là rất quan trọng để chọn bút chì phù hợp với nhu cầu thử nghiệm của bạn.

Phương pháp kiểm tra tiêu chuẩn cho độ cứng màng bằng kiểm tra bút chì

ASTM D3363 là một phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn được thiết kế để đánh giá độ cứng của lớp phủ thông qua việc sử dụng bút chì hoặc dây dẫn. Phương pháp này cũng đánh giá độ đóng rắn của lớp phủ và có thể được ghép nối với các thử nghiệm khác, chẳng hạn như ASTM D7869, để mô tả sự tiến hóa của độ cứng vật liệu theo thời gian. Tại Interelectronix, chúng tôi kết hợp ASTM D3363 vào các dịch vụ kiểm tra sơn toàn diện của chúng tôi để đảm bảo lớp phủ của bạn đáp ứng các tiêu chuẩn cao nhất.

Đánh giá độ cứng màng bằng kiểm tra độ cứng bút chì

Mục đích của giao thức thử nghiệm này là xác định độ cứng của màng phủ thông qua các phép đo độ cứng bút chì. Phương pháp này liên quan đến việc đánh giá tính thẩm mỹ bề mặt của lớp phủ sau khi cố gắng làm trầy xước nó bằng bút chì có độ cứng đã biết ở góc 45 độ bằng cách tác dụng một lực không đổi. Quá trình này được lặp lại với một cây bút chì thấp hơn trên thang độ cứng cho đến khi bút chì cứng nhất để lại bộ phim không bị cắt và bút chì cứng nhất không làm xước mẫu được xác định.

Các yếu tố cần xem xét trong thử nghiệm ASTM D3363

Khi chạy thử nghiệm ASTM D3363, một số yếu tố phải được xem xét, bao gồm độ dày màng và loại bút chì được sử dụng. Kích thước của mẫu cần phải đủ để tiến hành thí nghiệm hai lần. Các điều kiện thử nghiệm điển hình liên quan đến nhiệt độ 23 ± 2 ° C (73,5 ± 3,5 ° F) và độ ẩm tương đối từ 50 ± 5%. Thang đo độ cứng bút chì gỗ dao động từ 6B (mềm nhất) đến 6H (cứng nhất) và việc chọn độ cứng chính xác là rất quan trọng để kiểm tra chính xác.

Tầm quan trọng của kiểm tra độ cứng bút chì trong các ngành công nghiệp khác nhau

Ví dụ, trong ngành công nghiệp điện tử, độ bền của các thiết bị màn hình cảm ứng phụ thuộc vào độ cứng của bề mặt màn hình. Màn hình chống xước không chỉ nâng cao trải nghiệm người dùng mà còn kéo dài tuổi thọ của thiết bị. Các nhà sản xuất ô tô dựa vào bài kiểm tra độ cứng bút chì để đảm bảo rằng vật liệu bảng điều khiển và lớp phủ bên ngoài có thể chịu được hao mòn hàng ngày. Tương tự, trong xây dựng, thử nghiệm giúp xác minh độ cứng của lớp phủ sàn và các vật liệu khác, đảm bảo chúng đáp ứng các tiêu chuẩn độ bền cần thiết.

Độ cứng lớp phủ gốm: Kiểm tra độ cứng Pencil Scratch 9H

Lớp phủ thường là các lớp vật liệu rất mỏng được hỗ trợ bởi chất nền. Bất cứ thứ gì được đặt trên bề mặt đều là một lớp phủ, bao gồm sáp, sơn mài, acrylic, sơn men và các vật liệu khác. Một lớp phủ được áp dụng trên một cơ sở cứng sẽ tự nhiên làm tăng độ cứng của lớp phủ. Ví dụ, một lớp phủ gốm tạo thành một lớp bảo vệ trên lớp lông trong suốt của ô tô, che chắn nó khỏi tia UV có hại, phấn hoa, phân chim, mưa axit và các yếu tố gây hại khác.

Độ cứng là gì?

Độ cứng là khả năng chống biến dạng của vật liệu rắn khi tác dụng lực nén. Một số vật liệu nhất định (ví dụ: kim loại) cứng hơn các vật liệu khác (ví dụ: nhựa). Độ cứng vĩ mô thường được đặc trưng bởi các liên kết liên phân tử mạnh, nhưng hành vi của vật liệu rắn dưới lực phức tạp hơn, bao gồm độ cứng trầy xước, độ cứng vết lõm và độ cứng bật lại. Độ cứng phụ thuộc nhiều vào độ dẻo, độ cứng đàn hồi, độ dẻo, độ căng, độ bền, độ dẻo, độ nhớt và độ nhớt.

Các loại thang đo độ cứng xước

Kiểm tra độ cứng của vết xước xác định độ cứng của vật liệu đối với các vết trầy xước và mài mòn. Các thang đo phổ biến bao gồm:

• Thang đo Mohs: Dựa trên độ cứng xước tương đối, với talc ở mức 1 và kim cương là 10. Nó là phi tuyến tính và hầu hết các chất mài mòn hiện đại rơi vào khoảng từ 9 đến 10.
• Thang đo Ridgway: Sửa đổi thang Mohs, gán cho garnet độ cứng là 10 và kim cương 15.
• Thang đo của Wooddell: Mở rộng thang đo của Ridgway bằng cách sử dụng khả năng chống mài mòn, dẫn đến giá trị 42,4 cho bort kim cương nâu Nam Mỹ.

Thang đo độ cứng bút chì: Nó hoạt động như thế nào?

Cân khoáng không phù hợp cho lớp phủ hoặc màng, dẫn đến phương pháp ASTM được tiêu chuẩn hóa bằng cách sử dụng Thang đo độ cứng bút chì. Bút chì than chì, có tỷ lệ 1-2H trên thang Mohs, được sử dụng để đo độ cứng của màng phủ hữu cơ trong suốt và sắc tố. Phương pháp này rất quan trọng đối với công việc phát triển và kiểm soát sản xuất, mặc dù kết quả có thể khác nhau giữa các phòng thí nghiệm do sự khác biệt về bút chì và bảng được sử dụng.

Cách kiểm tra độ cứng bút chì được thực hiện

Thử nghiệm thường liên quan đến độ dày lớp phủ 25,4-38,1 micron, được phép khô trong 7 ngày. Một cây bút chì được chọn, và một đường dài khoảng 1/2 inch được thực hiện. Nếu nó làm trầy xước bề mặt, một cây bút chì mềm hơn được sử dụng cho đến khi cây bút chì đầu tiên không làm trầy xước lớp phủ được xác định. Thử nghiệm được lặp lại cho nhất quán. Một số lớp phủ cứng đến mức ngay cả bút chì 10H cũng sẽ không làm trầy xước chúng, kiếm được xếp hạng 10H.