المعيار الدولي ISO 489: البلاستيك - تحديد معامل الانكسار

المعيار الدولي ISO 489: البلاستيك - تحديد معامل الانكسار

يصف معيار ISO 489 للبلاستيك - تحديد معامل الانكسار، الذي نشرته المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO)، طريقتين للاختبار تستخدمان لتحديد معامل انكسار البلاستيك:

المعيار الدولي ISO 489: البلاستيك - تحديد معامل الانكسار

  • الطريقة أ: هي طريقة قياس معامل الانكسار تُستخدم لقياس معامل انكسار الأجزاء المصبوبة، أو الصفائح أو الأغشية المصبوبة أو المبثوقة باستخدام جهاز قياس معامل الانكسار. وهي قابلة للتطبيق ليس فقط على المواد المتجانسة الشفافة، أو شبه الشفافة، أو الملونة، أو المعتمة، بل أيضًا على المواد غير المتجانسة.
  • الطريقة ب: هي طريقة غمر تُستخدم لتحديد معامل انكسار المواد الشفافة في شكل مسحوق أو حبيبات باستخدام المجهر (بالاستفادة من ظاهرة خط بيك). ويُستخدم عادةً ضوء أحادي اللون لتجنب تأثيرات التشتت.

يُعدّ معامل الانكسار خاصية أساسية تُستخدم للتحكم في نقاء المواد وتركيبها، وتحديد خصائصها، وتصميم المكونات البصرية. كما يُمكن أن يُشير تغير معامل الانكسار مع درجة الحرارة إلى نقاط التحول في خصائص المواد.

تحضير عينات الاختبار:

  • الطريقة أ: تُقطع العينات من العينة الأصلية بحجم يناسب سطح النصف الثابت من موشور مقياس الانكسار. بالنسبة للعينات المسطحة، يجب أن يتراوح سمكها بين 3 مم و 5 مم.

للحصول على أعلى دقة، يجب أن يكون سطح عينة الاختبار الملامس للمنشور (سطح القياس) مستويًا بصريًا ومصقولًا جيدًا. يجب إزالة أي نتوءات ناتجة عن القطع أو أي ملوثات عالقة بالعينة. يُشير التلامس الجيد بين العينة والمنشور إلى أن الخط الفاصل بين نصفي مجال العدسة، المضيء والمظلم، حاد ومستقيم. يجب أن تكون حافة العينة (العمودية على الحافة الأولى) مستوية بصريًا ومصقولة بشكل جيد. يجب أن يتقاطع السطحان المصقولان على طول خط حاد دون أي حواف مشطوفة أو مستديرة. بالنسبة لعينات الأغشية، يجب أن يكون سمكها هو سمك الغشاء الفعلي.

  • الطريقة ب: تتكون عينة الاختبار من جزيئات المادة المراد فحصها، مثل المسحوق أو الحبيبات أو الرقائق. يجب أن تكون الجزيئات صغيرة الحجم وموزعة بشكل كافٍ يسمح بملاحظة مساحات متساوية تقريبًا من العينة ومحيطها ضمن مجال الرؤية في آن واحد. يجب أن يكون سمك عينة الاختبار أقل بكثير من مسافة العمل لعدسة المجهر.

بالنسبة للألواح أو الأغشية، يلزم خمس عينات. أما بالنسبة للمساحيق والحبيبات، فيلزم كمية كافية من العينات لإجراء خمس قياسات.

ما لم يُنص على خلاف ذلك في مواصفات المواد ذات الصلة، يجب تهيئة العينات لمدة 88 ساعة على الأقل قبل الاختبار عند درجة حرارة 23 درجة ± 2 درجة مئوية ورطوبة نسبية 50 بالمائة ± 5 بالمائة، وفقًا للمعيار ISO 291. ويجب إعداد جهاز الاختبار في بيئة يتم الحفاظ عليها عند درجة حرارة 23 درجة ± 2 درجة مئوية ورطوبة نسبية 50 بالمائة ± 5 بالمائة.

باختصار، يندرج معيار ISO 489 تحت فئة اختبار البلاستيك (ICS 83.080.01) ويستخدم على نطاق واسع في علوم المواد ومراقبة الجودة وتصنيع المنتجات البلاستيكية.

يقيس معامل الانكسار مقدار انحناء الضوء عند مروره عبر مادة ما من الفراغ (أو الهواء). ويُعرَّف بأنه نسبة سرعة الضوء في الفراغ إلى سرعة الضوء في المادة. وتُعد هذه الخاصية بالغة الأهمية للبلاستيك لأنها تُساعد في:

  • تحديد المواد: تتميز البوليمرات المختلفة بمعاملات انكسار مميزة (على سبيل المثال، البولي كربونات 1,58-1,59، PMMA حوالي 1,49).
  • تقييم الجودة البصرية: هذا أمر مهم بالنسبة للمواد البلاستيكية الشفافة المستخدمة في العدسات أو الألواح أو الأفلام أو الشاشات.
  • الكشف عن الاختلافات: تحديد الاختلافات في التركيب أو الإضافات أو ظروف المعالجة التي تؤثر على الشفافية أو الأداء.
  • التطبيقات المدعومة: في مجالات البصريات، والتغليف، وقطع غيار السيارات، والأجهزة الطبية.

يشير معامل الانكسار الأعلى عمومًا إلى قدرة أكبر على ثني الضوء، مما قد يؤثر بشكل غير مباشر على الشفافية واللون وحتى الخصائص الميكانيكية.

يحدد هذا المعيار طريقتين أساسيتين للاختبار لتحديد معامل الانكسار:

  • الطريقة أ: طريقة قياس معامل الانكسار (المفضلة والأكثر تنوعًا): تستخدم جهاز قياس معامل الانكسار لقياس الزاوية الحرجة للانعكاس الداخلي الكلي مباشرةً. تشمل المواد القابلة للتطبيق ما يلي:
  • الأجزاء المصبوبة، أو الصفائح أو الأغشية المصبوبة أو المبثوقة.
  • المواد المتجانسة (متجانسة في جميع الاتجاهات) والمواد غير المتجانسة (تعتمد على الاتجاه).
  • البلاستيك الشفاف، أو شبه الشفاف، أو الملون، أو حتى المعتم.

يجب أن يكون سطح العينة مستوياً ومصقولاً لضمان التلامس مع موشور مقياس الانكسار. ويُستخدم الضوء أحادي اللون (مثل خط الصوديوم D عند 589 نانومتر) عادةً لزيادة الحساسية.

  • الطريقة ب: طريقة الغمر (بديل في بعض الحالات): تُغمر العينة في سوائل ذات معاملات انكسار معروفة حتى تطابقها (اختبار خط بيك تحت المجهر)، مما يقلل من وضوح حواف العينة. هذه الطريقة مناسبة للمواد المتجانسة الشفافة أو الملونة، ولكنها غير قابلة للتطبيق على المواد المعتمة أو غير المتجانسة. دقة هذه الطريقة مماثلة للطريقة أ، ولكنها تتطلب جهدًا أكبر.

توصي كلتا الطريقتين بظروف مضبوطة (مثل درجة الحرارة وفقًا لمعيار ISO 291) وتقدمان النتائج إلى أربعة منازل عشرية من أجل الدقة.

في الصناعة، يضمن الالتزام بمعيار ISO 489 توصيفًا متسقًا للمواد. ويُستخدم هذا المعيار كمرجع في بيانات الموردين (والمختبرات التي تقدم خدمات الاختبار). على سبيل المثال، يُعدّ هذا المعيار بالغ الأهمية في التحقق من جودة البلاستيك المستخدم في صناعة النظارات والنوافذ والشاشات الإلكترونية. ويلعب معيار ISO 489 دورًا هامًا، وإن كان غير مُعلن، في تطوير مواد بلاستيكية موثوقة للمنتجات اليومية.

على مدى سنوات عديدة، دأبت مؤسستنا، بفضل كوادرها المؤهلة وذات الخبرة، على فهم احتياجات عملائها، وتوفير خدمات الاختبار المتقدمة التي يحتاجونها، ومساعدتهم في إنشاء أنظمة الإدارة وتطبيقها وتحسينها. وفي هذا الإطار، نقدم أيضًا خدمات الاختبار للشركات وفقًا لمعيار "ISO 489 البلاستيك - تحديد معامل الانكسار".

واتس اب