劃痕是用於(yu) 描述固體(ti) 對沿其表麵行進的第二個(ge) 物體(ti) 上的邊緣或突起穿透的阻力的術語,通常等同於(yu) 試樣表麵上的單一入射。相比之下,擦傷(shang) 被定義(yi) 為(wei) 相對較細、較淺的表麵劃痕分布在較大的區域,通常會(hui) 導致材料或塗層表麵的外觀受損。
在實驗室劃痕測試期間,具有定義(yi) 幾何形狀的觸針以已知力和已知速度在樣品表麵上劃過。TABER耐劃傷(shang) 測試可能使用反麵材料,例如鋼絲(si) 絨,它會(hui) 在更大的區域內(nei) 產(chan) 生損壞。大多數耐刮擦和耐擦傷(shang) 實驗室評估的目標包括確定材料在特定測試條件下的行為(wei) ,建立相關(guan) 材料的相對排名,和/或確定材料或表麵塗層的失效極限。首要目標是重現日常使用和處理、運輸或組裝過程中可能發生的損壞。
在實驗室環境中模擬劃痕損傷(shang) 的任何嚐試都需要確定一組複雜的相互關(guan) 聯的屬性。測試的目的是提供一組特定標準下的預測性能。然而,開發測試方法的任務既困難又多方麵,這一事實在對產(chan) 品在其生命周期中遇到的任何條件進行評估時變得顯而易見。實際上,可能需要一係列測試來查明關(guan) 鍵變量。
材料表麵的劃痕損傷(shang) 量可能會(hui) 受到測試變量的影響,因此需要采用合適的方法來確保將這些影響降至最低。對許多人來說,應該清楚的是,不同的劃痕可以產(chan) 生與(yu) 劃痕儀(yi) 器的單獨組成和幾何形狀相關(guan) 的不同的劃痕。例如,使用以下任何一種劃痕壓頭幾何形狀都可能導致不同的機械變形:錐形金剛石;立體(ti) 角; 1mm球形球(硬化不鏽鋼或鎢鋼);圓柱體(ti) 與(yu) 軸線成45° 剖切;金字塔形的;0.8 毫米直徑的螺旋線;回形針的半徑邊緣。
根據施加在探針上的負載或探針在樣品表麵上拉動的速度,也可能會(hui) 產(chan) 生差異。材料特性,包括硬度、表麵粗糙度、質地、彈性模量、光澤度、紋理和塗層厚度,也可能影響劃痕損傷(shang) 的強度。
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確定測試程序後,產(chan) 生劃痕的過程相當簡單。然而,評估和描述結果並不總是那麽(me) 簡單。許多現代塑料具有粘彈性特性,這意味著塑料中的應力可以在加載過程中放鬆。此外,塑料在施加的應力撤消後可能會(hui) 表現出彈性恢複,這意味著凹槽深度、位移材料、劃痕寬度和損壞的嚴(yan) 重程度可能會(hui) 隨著時間而改變。影響劃痕視覺感知的其他問題包括應變白化量;劃痕方向;樣品的顏色;允許觀察員查看樣品的時間;以及照明和觀看條件。
為(wei) 了最大限度地發揮實驗室測試的效用,觀察結果和結論應與(yu) 產(chan) 品的實際使用充分相關(guan) 。較佳解決(jue) 方案是在建議的使用條件下檢查產(chan) 品的實際使用情況。然而,實際數據通常需要幾年時間才能獲得。此外,進行現場測試的成本可能會(hui) 受到限製,而識別影響的複雜性也會(hui) 帶來困難。當沒有其他數據存在時,如何關(guan) 聯結果?如何確定產(chan) 品可能暴露的條件?
建議的起點是檢查現有知識。如果正在考慮一種新材料,則有必要評估有關(guan) 可比較的現場應用的所有可用信息。如果沒有現成的數據,重要的是要承認這是一個(ge) 限製因素,並且應該預料到有根據的猜測。盡管新材料或塗層選項的行為(wei) 可能與(yu) 之前的選擇不同,但數據與(yu) 用於(yu) 比較新材料發現的基線相結合將具有更大的價(jia) 值。
了解不同物理性能測試的相互關(guan) 係也可以提高對特定塗層性能的認識。該信息是建立組件壽命估計和預期故障模式的預測模型的關(guan) 鍵。但是,建議謹慎行事,因為(wei) 沒有一種模型是普遍接受的。此外,加速測試可能無法始終如一地檢測可能的問題或產(chan) 生預測性能結果。為(wei) 了幫助選擇哪種模型,獲得在實驗室測試和所選最終用途中的實際性能之間表現出特定關(guan) 係的數據是有利的。