ASTM D3170/D3170M 涂层抗断裂性标准测试方法

美国材料与试验协会 (ASTM) 制定的《ASTM D3170/D3170M 涂层抗碎裂性标准测试方法》标准描述了一种用于确定涂层抵抗石块或其他飞行物体碎裂损伤的测试方法。该测试方法与《SAE J-400 表面涂层抗碎裂性测试》标准中描述的方法类似。

ASTM D3170 用于评估汽车涂层系统，而 SAE J-400 最初是为汽车原厂涂层评估而开发的。在 ASTM D3170 中，使用砾石计通过压缩空气将砾石压入表面。SAE J-400 中的方法相同。在 ASTM D3170 中，测试板以固定角度（通常为 90 度）放置，而在 SAE J-400 中，测试以各种角度（例如 90 度、45 度）进行。ASTM D3170 采用基于开裂等级（0-10 级）的目视比较，而 SAE J-400 采用目视检查和描述性分类或计数。

车主们认为涂层破裂，尤其是在车辆表面的前部和边缘，是不可接受的。在配制满足使用要求的涂层或涂层系统时，抵抗碎石等飞物造成的破裂损伤是一项关键特性，因为当调整其他性能时，涂层的抗破裂性能可能会发生显著变化。由于抗破裂性能在低温下会降低，部分原因是由于柔韧性降低，因此在较低温度下进行测试可以更直接地反映使用条件。本测试方法旨在通过介质在涂层面板上产生可控的冲击力，以提高可重复性。

石击试验通常用于评估石击对涂层造成的变形。试验结束时，即使存在石击，只要油漆未脱落，即可认为涂层与基材金属成功附着。此类试验应始终按照相关测试标准和要求进行。

涂层的抗断裂性是指涂层材料在受到诸如石头、碎石或碎片等小而硬的物体冲击时抵抗损坏的能力。它是防护涂层的一项关键性能指标，尤其是在汽车、航空航天和建筑行业，这些行业的材料会暴露在恶劣的环境和物理冲击下。

涂层（例如油漆、搪瓷、粉末涂料）因机械冲击而从基材上局部脱落或破损。这会导致底层基材遭受腐蚀、磨损或外观损坏。常用的抗断裂标准测试模拟了真实的冲击条件。通常，这些测试会在受控条件下将一股碎石喷洒到涂层表面，以评估涂层断裂的程度。ASTM D3170 中描述的抗碎石测试主要用于汽车应用。碎石程度通常通过目测、碎石量表或光学测量来评估。

简而言之，这两种标准都模拟了碎石损坏，但 ASTM D3170 标准更侧重于视觉评级量表，而 SAE J400 标准则使用定量碎石计数或基于面积的损坏评估，具体取决于用户偏好。

抗碎裂性被认为很重要，原因如下：

• 通过保持屏障完整性来防止腐蚀。
• 增加涂层部件的耐用性。
• 它通过抵抗表面缺陷来改善美观度。

简而言之，涂层的抗剥落性衡量的是表面涂层在承受机械冲击而不剥落或破裂的能力。这对于确保涂层的长期性能至关重要，尤其是在存在飞溅碎片或频繁机械接触的环境中。

ASTM D3170 标准主要用于评估汽车涂层抵抗碎石或其他硬物冲击的能力。该测试模拟了车辆在碎石路面上行驶或碎石撞击漆面时发生的真实损伤。

该标准旨在确定油漆或涂层系统在标准冲击条件下抵抗碎裂的能力。该标准对于以下部件尤为重要：车身面板、保险杠、轮拱和车身底部部件。

测试时，将涂层测试板安装在抗碎裂测试装置（通常是碎石试验仪）内。用压缩空气将一定量的标准碎石或碎石压在测试板上。冲击后，清洁测试板并进行目视检查。使用碎石等级（通常是标准提供的带有参考图像的模板）对开裂程度进行分级。裂纹的数量和程度按0（严重损坏）到10（最佳，无损坏）的等级确定，如下所示：

• 评分 10：无可见碎片
• 评分 7-9：一些小缺陷
• 评分 4-6：中等芯片
• 评分 0-3：去除严重碎裂或大片剥落

制造商可能会根据产品类型和用途指定可接受的最低抗碎裂额定值。

ASTM D3170 标准之所以被认为重要，原因如下：

• 汽车涂料的质量保证
• 现场耐久性预测性能
• 抗碎裂涂料配方的产品开发
• 涂料供应商的原始设备制造商合规性

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