Tiêu chuẩn ISO 489 về chất dẻo - Xác định chiết suất

Tiêu chuẩn ISO 489 về chất dẻo - Xác định chiết suất

Tiêu chuẩn ISO 489 về Nhựa - Xác định Chỉ số Khúc xạ, do Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) ban hành, mô tả hai phương pháp thử nghiệm được sử dụng để xác định chỉ số khúc xạ của nhựa:

Tiêu chuẩn ISO 489 về chất dẻo - Xác định chiết suất

  • Phương pháp A: Đây là phương pháp đo chiết suất được sử dụng để đo chiết suất của các chi tiết đúc, tấm hoặc màng đúc hoặc ép đùn bằng máy đo chiết suất. Phương pháp này không chỉ áp dụng được cho các vật liệu trong suốt, mờ, có màu hoặc đục đẳng hướng mà còn áp dụng được cho cả các vật liệu dị hướng.
  • Phương pháp B: Đây là phương pháp ngâm dùng để xác định chiết suất của các vật liệu trong suốt ở dạng bột hoặc hạt bằng kính hiển vi (sử dụng hiện tượng đường Becke). Ánh sáng đơn sắc thường được sử dụng để tránh các hiệu ứng tán sắc.

Chiết suất là một thuộc tính cơ bản có thể được sử dụng để kiểm soát độ tinh khiết và thành phần, nhận dạng vật liệu và thiết kế các linh kiện quang học. Sự thay đổi của chiết suất theo nhiệt độ có thể cho biết điểm chuyển pha của vật liệu.

Chuẩn bị mẫu thử:

  • Phương pháp A: Các mẫu được cắt từ mẫu vật sao cho có kích thước vừa khít với bề mặt của nửa cố định của lăng kính khúc xạ kế. Đối với các mẫu dạng tấm, độ dày nên nằm trong khoảng từ 3 mm đến 5 mm.

Để đạt độ chính xác tối đa, bề mặt của mẫu thử tiếp xúc với lăng kính (bề mặt đo) phải phẳng về mặt quang học và được đánh bóng kỹ lưỡng. Các gờ do cắt gọt hoặc bất kỳ chất bẩn nào bám vào mẫu thử phải được loại bỏ. Sự tiếp xúc tốt giữa mẫu thử và lăng kính được thể hiện bằng đường phân chia giữa hai nửa sáng và tối của trường thị kính sắc nét và thẳng. Cạnh của mẫu thử (vu perpendicular với cạnh thứ nhất) phải phẳng về mặt quang học và được đánh bóng khá tốt. Hai bề mặt được đánh bóng phải giao nhau dọc theo một đường thẳng sắc nét mà không có bất kỳ cạnh vát hoặc bo tròn nào. Đối với mẫu phim, độ dày phải là độ dày thực tế của phim.

  • Phương pháp B: Mẫu thử bao gồm các hạt của vật liệu cần kiểm tra, ví dụ như bột, hạt nhỏ hoặc mảnh vụn. Các hạt phải có kích thước nhỏ và được phân bố đủ đều để cho phép quan sát đồng thời các vùng có diện tích xấp xỉ bằng nhau của mẫu thử và vùng xung quanh trong trường nhìn. Độ dày của mẫu thử phải nhỏ hơn đáng kể so với khoảng cách làm việc của vật kính hiển vi.

Đối với dạng tấm hoặc màng, cần năm mẫu. Đối với dạng bột, viên nén và hạt, cần đủ số lượng mẫu để thực hiện năm phép đo.

Trừ khi có quy định khác trong đặc tả vật liệu liên quan, các mẫu phải được ổn định trong ít nhất 88 giờ trước khi thử nghiệm ở nhiệt độ 23 độ ± 2 độ C và độ ẩm tương đối 50% ± 5%, theo tiêu chuẩn ISO 291. Thiết bị thử nghiệm phải được đặt trong môi trường duy trì ở nhiệt độ 23 độ ± 2 độ C và độ ẩm tương đối 50% ± 5%.

Tóm lại, tiêu chuẩn ISO 489 thuộc loại kiểm tra nhựa (ICS 83.080.01) và được sử dụng rộng rãi trong khoa học vật liệu, kiểm soát chất lượng và sản xuất các sản phẩm nhựa.

Chiết suất đo lường mức độ ánh sáng bị bẻ cong khi đi qua một vật liệu từ chân không (hoặc không khí). Nó được định nghĩa là tỷ lệ giữa tốc độ ánh sáng trong chân không và tốc độ ánh sáng trong vật liệu. Thuộc tính này rất quan trọng đối với chất dẻo vì nó giúp:

  • Nhận dạng vật liệu: Các loại polyme khác nhau có chỉ số khúc xạ đặc trưng (ví dụ: polycarbonat 1,58-1,59, PMMA khoảng 1,49).
  • Đánh giá chất lượng quang học: Điều này rất quan trọng đối với các loại nhựa trong suốt được sử dụng trong thấu kính, tấm nền, phim hoặc màn hình.
  • Phát hiện sự khác biệt: Xác định những khác biệt về thành phần, chất phụ gia hoặc điều kiện xử lý ảnh hưởng đến độ trong suốt hoặc hiệu suất.
  • Các lĩnh vực ứng dụng được hỗ trợ: Quang học, bao bì, phụ tùng ô tô và thiết bị y tế.

Chỉ số khúc xạ càng cao thì khả năng bẻ cong ánh sáng càng lớn, điều này có thể ảnh hưởng gián tiếp đến độ trong suốt, màu sắc và thậm chí cả các đặc tính cơ học.

Tiêu chuẩn này quy định hai phương pháp thử nghiệm cơ bản để xác định chiết suất:

  • Phương pháp A: Phương pháp đo chiết suất (ưu tiên và linh hoạt nhất): Sử dụng máy đo chiết suất để đo trực tiếp góc tới hạn của phản xạ toàn phần. Các vật liệu áp dụng bao gồm:
  • Các bộ phận được đúc, tấm hoặc màng được tạo hình bằng phương pháp đúc hoặc ép đùn.
  • Vật liệu đẳng hướng (đồng nhất theo mọi hướng) và vật liệu dị hướng (phụ thuộc vào hướng).
  • Nhựa trong suốt, bán trong suốt, có màu hoặc thậm chí là nhựa mờ đục.

Mẫu vật phải có bề mặt phẳng, được đánh bóng để tiếp xúc với lăng kính của máy đo chiết suất. Ánh sáng đơn sắc (ví dụ: vạch D của natri ở bước sóng 589 nm) thường được sử dụng để tăng độ nhạy.

  • Phương pháp B: Phương pháp ngâm (phương pháp thay thế cho một số trường hợp): Mẫu được ngâm trong các chất lỏng có chiết suất đã biết cho đến khi sự phù hợp (kiểm tra đường Becke dưới kính hiển vi) làm giảm thiểu khả năng nhìn thấy các cạnh của mẫu. Phương pháp này phù hợp với các vật liệu trong suốt hoặc có màu đồng nhất. Tuy nhiên, nó không áp dụng được cho các vật liệu mờ đục hoặc dị hướng. Độ chính xác tương đương với Phương pháp A nhưng đòi hỏi nhiều công sức hơn.

Cả hai phương pháp đều khuyến nghị điều kiện được kiểm soát (ví dụ: nhiệt độ theo tiêu chuẩn ISO 291) và báo cáo kết quả với bốn chữ số thập phân để đảm bảo độ chính xác.

Trong công nghiệp, việc tuân thủ tiêu chuẩn ISO 489 đảm bảo tính nhất quán trong đặc tính vật liệu. Tiêu chuẩn này được sử dụng làm tài liệu tham khảo trong bảng dữ liệu từ các nhà cung cấp (và các phòng thí nghiệm cung cấp dịch vụ thử nghiệm). Ví dụ, nó rất quan trọng trong việc xác minh nhựa quang học dùng cho kính mắt, cửa sổ hoặc màn hình điện tử. Tiêu chuẩn ISO 489 đóng một vai trò thầm lặng nhưng vô cùng quan trọng trong việc phát triển các vật liệu nhựa đáng tin cậy cho các sản phẩm hàng ngày.

Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên có năng lực và kinh nghiệm, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ thử nghiệm tiên tiến mà họ yêu cầu và hỗ trợ họ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ thử nghiệm cho các doanh nghiệp theo tiêu chuẩn "ISO 489 Nhựa - Xác định chỉ số khúc xạ".

WhatsApp