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热变形温度检测

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:热变形温度检测通过在恒定弯曲应力下匀速加热试样,测量其达到预设变形量(通常0.25mm或0.64mm)时的温度。核心检测对象为高分子材料、热塑性塑料及复合材料,关键项目包括热变形温度(HDT)、维卡软化温度(VST)及热膨胀系数变化率。测试依据ISO75、ASTMD648和GB/T1634标准,用于评估材料的热稳定性、加工性能和应用上限温度,确保其在高温环境下的机械性能保持率。

检测项目

热变形温度基础测试:

  • 弯曲载荷下的变形温度:0.45MPa负荷、1.82MPa负荷(参照ISO75)
  • 预设变形量验证:0.25mm阈值、0.64mm阈值(参考ASTMD648)
维卡软化点检测:
  • 针入度温度测定:10N载荷下1mm变形量(参照ISO306)
  • 载荷适应性测试:50N载荷选项、100N载荷选项(偏差±0.5N)
热机械性能分析:
  • 热膨胀系数变化:线性膨胀率(≥0.01%/°C)、体积膨胀系数(参照ISO11359)
  • 玻璃化转变温度追踪:动态储能模量拐点、损耗因子峰值温度(±1°C精度)
动态热机械评价:
  • 储能模量温度谱:频率范围0.1-50Hz下的模量衰减率(参考ASTMD4065)
  • 损耗因子分析:tanδ峰值温度确认、玻璃态转变区间(偏差±2°C)
热稳定性评估:
  • 重量损失起始温度:TGA法测定氧化起始点(≥300°C,参照ISO11358)
  • 氧化诱导时间:OIT值(≥10分钟,参考ASTMD3895)
  • 加速老化后变形保留率:热变形温度变化率≤5%(依据GB/T7141)
熔融指数相关性测试:
  • 熔体流动速率:MFR值(2.16kg载荷下g/10min)、MVR值(5kg载荷下cm³/10min)
  • 温度依赖性验证:熔融指数随温度变化斜率(±0.05g/10min·°C)
热导率与扩散检测:
  • 导热系数测定:稳态法导热值(λ≥0.1W/m·K)、瞬态法热扩散率(α值,参考ISO22007)
  • 热阻计算:界面热阻(≤0.01m²·K/W)
差示扫描量热法应用:
  • 熔融峰温度确认:峰值温度(±0.5°C)、结晶温度(参照ISO11357)
  • 热焓变化监测:熔融焓(ΔH≥50J/g)、结晶焓偏差率
环境应力开裂测试:
  • 热变形温度下的开裂时间:恒定载荷下开裂阈值(≥100小时)
  • 耐热性评价:变形量增长率(≤0.1mm/h,参考ASTMD1693)
热膨胀行为监控:
  • 膨胀系数温度依赖性:高温段膨胀率(线性膨胀≥0.05%/°C)
  • 收缩率测量:冷却过程收缩量(±0.02mm,依据GB/T1036)

检测范围

1.通用塑料材料:涵盖聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等,检测重点为热变形温度评估加工窗口和短期热稳定性。

2.工程塑料:包括聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC),侧重高温应用下的变形温度极限和载荷适应性。

3.热塑性弹性体:如TPU、TPE,检测重点为维卡软化点下的弹性恢复率和热机械循环性能。

4.热固性树脂:环氧树脂、酚醛树脂类,关注固化后热变形温度变化和热老化耐受性。

5.纤维增强复合材料:玻璃纤维或碳纤维增强塑料,侧重界面热膨胀差异和弯曲载荷下的变形行为。

6.金属聚合物复合材料:金属填充高分子材料,检测重点为热导率协同效应和高温变形阈值。

7.陶瓷基材料:高温陶瓷及玻璃陶瓷,关注热变形温度极限和热震稳定性评价。

8.橡胶及弹性体:硫化橡胶和硅橡胶,检测维卡软化点下的硬度变化和热诱导开裂风险。

9.功能性涂层:防腐或绝缘涂层,侧重热变形温度评估涂层附着力衰减和耐热寿命。

10.薄膜及包装材料:如BOPP、PET薄膜,检测重点为热收缩温度控制和低温热变形行为。

检测方法

国际标准:

  • ISO75-1:2020塑料—热变形温度的测定
  • ASTMD648-20塑料在弯曲载荷下热变形温度的标准试验方法
  • ISO306:2022塑料—热塑性塑料维卡软化温度的测定
  • ASTMD1525-17塑料维卡软化温度的标准试验方法
  • ISO11359-2:2021塑料—热机械分析(TMA)
  • ASTME831-19热膨胀系数的标准试验方法
国家标准:
  • GB/T1634.1-2019塑料—负荷热变形温度的测定
  • GB/T8802-2001热塑性塑料管材、管件维卡软化温度的测定
  • GB/T19466.3-2004塑料差示扫描量热法(DSC)
  • GB/T1036-2021塑料线膨胀系数的测定方法
  • GB/T7141-2008塑料热老化试验方法
方法差异说明:ISO与ASTM在升温速率上存在差异(ISO要求120°C/h,ASTM为2°C/min);GB标准在试样尺寸和载荷校准精度上更严格(GB/T1634规定试样厚度公差±0.02mm,ASTMD648允许±0.05mm);维卡测试中,ISO306使用10N标准载荷,而GB/T8802可选5N或10N,导致变形阈值不同。

检测设备

1.热变形温度测试仪:HDT-3000型(载荷范围0.1-3.0MPa,温度精度±0.3°C)

2.维卡软化点测试仪:VST-250型(温度范围室温至300°C,变形分辨率0.01mm)

3.热机械分析仪:TMA-Pro100型(位移测量范围±5000μm,升温速率0.1-20°C/min)

4.动态热机械分析仪:DMA-800型(频率范围0.01-100Hz,力控精度±0.1N)

5.热重分析仪:TGA-550型(温度范围室温至1000°C,重量灵敏度0.1μg)

6.差示扫描量热仪:DSC-600型(温度精度±0.1°C,热流分辨率0.1μW)

7.熔融指数仪:MFI-200Pro型(载荷范围0.325-21.6kg,挤出精度±0.001g)

8.热导率测试仪:TC-300型(导热系数范围0.01-5W/m·K,稳态法误差±1%)

9.热膨胀仪:TD-5000型(膨胀测量精度±0.1μm,温度均匀性±0.2°C)

10.环境应力开裂试验箱:ESC-100型(温度控制范围-40至200°C,湿度精度±2%)

11.恒温油浴系统:OilBath-500型(温度稳定性±0.1°C,加热功率5kW)

12.自动试样装载器:AutoLoad-X型(装载速度10s/试样,定位精度±0.01mm)

13.红外热像仪:ThermoIR-50型(温度分辨率0.02°C,图像帧率30fps)

14.数据采集系统:DAQ-Pro型(多通道输入,采样率100kHz,误差±0.05%)

15.弯曲试验机附件:FlexAdd-On型(兼容热变形测试,载荷容量500N,变形量程±10mm)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

热变形温度检测
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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