压变检测:材料压缩永久变形性能的关键评估
压变检测,全称为压缩永久变形测试(Compression Set Test),是评价高分子弹性材料(如橡胶、热塑性弹性体、海绵泡沫等)在长时间压缩后恢复原有形状能力的重要试验。该测试模拟材料在实际应用中承受持续压力(如密封垫圈、减震垫、O型圈等)后的永久形变程度。压缩永久变形率是衡量材料抗蠕变性能、回弹性和耐久性的关键指标,对确保产品在长期服役过程中的密封可靠性、尺寸稳定性和功能完整性至关重要。广泛应用于汽车、航空航天、电子电器、医疗器械、建筑密封等领域的产品质量控制和材料研发。
检测项目
压变检测的核心项目是测定材料的压缩永久变形率(Compression Set),通常以百分比表示。其定义为:材料在规定温度、规定时间和规定压缩率下保持压缩状态,解除压力并恢复规定时间后,其剩余变形量(厚度损失)占原始压缩量的百分比。数值越小,表明材料恢复性能越好,抗永久变形能力越强。根据测试条件(温度、时间)和标准的不同,可分为常温压变、高温压变或特定条件下的压变测试。
检测仪器
进行压变检测所需的主要仪器设备包括:
- 恒温箱(烘箱):提供精确、稳定的测试环境温度,控温精度通常需达到±1℃或更高。这是高温压变测试的关键设备。
- 压缩夹具:由平行钢板或限制器(Spacer)组成,用于以规定的压缩率(通常为25%)固定并压缩试样。夹具需具有足够的刚度和耐高温性。
- 测厚仪(厚度计):精度通常要求达到0.01mm或0.001英寸,用于准确测量试样压缩前、压缩后(某些标准要求)和恢复后的厚度。
- 计时器:精确控制压缩时间和恢复时间。
- 试样裁刀:用于制备符合标准尺寸要求的试样(通常是圆柱体或长方体)。
检测方法
压变检测的标准流程主要遵循以下步骤:
- 试样制备:按相关标准裁切规定尺寸(如直径29mm±0.5mm,厚度12.5mm±0.5mm的圆柱体)和数量的试样。
- 初始厚度测量:在试样中部特定位置精确测量原始厚度(h₀)。
- 放置与压缩:将试样置于压缩夹具的两平行板之间。使用限制器(Spacer)或调整夹具间距,使试样被压缩至规定的压缩率(例如原始厚度的25%)。拧紧夹具确保试样在测试过程中保持恒定的压缩状态。
- 恒温压缩:将装有压缩试样的夹具放入已预热至规定测试温度(如70°C, 100°C, 125°C, 150°C等)的恒温箱中。启动计时器,保持压缩状态达规定时间(如24小时、72小时、168小时等)。
- 取出与冷却:到达规定压缩时间后,迅速(通常在30秒内)将夹具从恒温箱中取出。松开夹具,立即移除试样。
- 恢复:将解除压缩的试样在标准实验室温度(如23°C±2°C)下放置规定恢复时间(通常为30分钟)。
- 最终厚度测量:在恢复期结束后,再次精确测量试样厚度(h₁)。
- 结果计算:按公式计算压缩永久变形率(C):
C = [(h₀ - h₁) / (h₀ - hₛ)] * 100%
其中:h₀ = 原始厚度, h₁ = 恢复后厚度, hₛ = 限制器厚度(即压缩状态下的试样理论厚度)。
检测标准
压变检测有多个国际和国内标准规范,常用的包括:
- 国际标准:
- ISO 815: Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of compression set (分为方法A - 恒定变形,方法B - 恒定应力)
- ASTM D395: Standard Test Methods for Rubber Property—Compression Set (分为方法B - 恒定变形,最新版本为D395-18)
- ASTM D3574: Standard Test Methods for Flexible Cellular Materials—Slab, Bonded, and Molded Urethane Foams (Test D - 压变测试)
- 中国国家标准:
- GB/T 7759: 硫化橡胶或热塑性橡胶 压缩永久变形的测定 (等效采用ISO 815)
- 其他常用标准:
- DIN 53517: Testing of rubber; determination of compression set after constant strain
- JIS K 6262: Rubber, vulcanized or thermoplastic -- Determination of compression set
- 客户特定要求或行业规范(如汽车、航空标准)。
选择标准时需注意其规定的试样尺寸、压缩率、测试温度、压缩时间和恢复时间等关键参数,这些参数会显著影响测试结果。不同标准间结果可能不具备直接可比性。
CMA认证
检验检测机构资质认定证书
证书编号:241520345370
有效期至:2030年4月15日
CNAS认可
实验室认可证书
证书编号:CNAS L22006
有效期至:2030年12月1日
ISO认证
质量管理体系认证证书
证书编号:ISO9001-2024001
有效期至:2027年12月31日