ISO 48 硫化橡膠或熱塑性塑膠 - 硬度測定

國際標準化組織（ISO）發布的「ISO 48 橡膠，硫化或熱塑性橡膠—硬度測定」標準由多個以相同標題發布的子章節組成：

• 標準「ISO 48-1 第 1 部分：介紹和指導」描述了確定硫化橡膠和熱塑性橡膠硬度的程序。本標準旨在幫助人們了解硬度作為材料特性的重要性，並協助選擇合適的測試方法。

就本標準而言，適用以下術語和定義：

• 國際橡膠硬度等級 (IRHD)：指所選的硬度標度，其中「0」表示楊氏模量為零的材料的硬度，「100」表示楊氏模量為無限的材料的硬度。在大多數正常硬度範圍內均符合以下條件：
  • 國際橡膠硬度等級始終代表楊氏模量約相同的比例差異。
  • 對於高彈性橡膠，IRHD 和 Shore A 標度是可比的。
• 標準硬度是指依照ISO 48-2規定的程序，在標準厚度、不小於規定的最小橫向尺寸的試件上測得的硬度，以國際橡膠硬度等級表示。
• 表觀硬度是指依照ISO 48-2標準所描述的程序，在非標準尺寸的試片上所獲得的國際橡膠硬度等級的硬度。

當「硬度」一詞用於橡膠時，是指透過壓痕試驗獲得的硬度測量值。將壓頭在一定的力道下壓入橡膠並測量由此產生的壓痕。與其他材料的一些方法不同，壓痕是透過施加的負載來測量的。在大多數測試中，壓頭周圍都有一個腳，該腳在指定的力作用下靠在測試件上。在靜載荷試驗中，測量的壓痕是較小的初始力引起的壓痕與較大的最終力引起的壓痕之間的差值。

• 標準「ISO 48-2 第 2 部分：10 IRHD 至 100 IRHD 之間的硬度」描述了四種測定平面上硫化橡膠或熱塑性橡膠硬度的方法（標準硬度方法）和四種測定曲面上表觀硬度的方法（表觀硬度方法）。

硬度以國際橡膠硬度（IRHD）表示。這些方法涵蓋的硬度範圍從 10 IRHD 到 100 IRHD。這些方法的主要差異在於壓痕球的直徑和壓痕力的大小，可根據特定的應用進行選擇。每種方法的適用範圍如標準中給出的圖所示。

本標準規定了以下四種測定標準硬度的方法：

• 方法 N（常規測試）：適用於硬度在 35 IRHD 至 85 IRHD 範圍內的橡膠，但也可用於硬度在 30 IRHD 至 95 IRHD 範圍內的橡膠。
• 方法H（高硬度測試）：適用於硬度在85 IRHD至100 IRHD範圍內的橡膠。
• 方法L（低硬度測試）：適用於硬度在10 IRHD至35 IRHD範圍內的橡膠。
• 方法 M（微測試）：本質上是常規測試方法 N 的縮小版，允許測試更薄、更小的測試件。它適用於硬度在35 IRHD至85 IRHD範圍內的橡膠，但也可用於硬度在30 IRHD至95 IRHD範圍內的橡膠。

本標準也描述了測定曲面表觀硬度的四種方法，即CN、CH、CL和CM。這些方法分別是方法 N、H、L 和 M 的改良版，用於測試橡膠表面傾斜的情況。在這種情況下，有兩種可能性：

• 被測試件或產品夠大，可以放在硬度計上
• 測試件或產品足夠小，使得測試件和儀器都可以放在共同的支撐上。

原則上，硬度測試包括測量球在較小接觸力和較大總力下穿透橡膠的壓痕深度之間的差異。透過這種差異，可以獲得以非常低橡膠硬度（VLRH）表示的硬度，直接讀作非常低橡膠硬度度，根據表格計算並裝入壓痕測量裝置，使用標準中給出的表格或圖表或基於該表格的比例。

• 標準「ISO 48-4 第 4 部分：用硬度計法測定壓痕硬度（肖氏硬度）」描述了使用具有以下刻度的硬度計測定硫化橡膠或熱塑性橡膠的壓痕硬度（肖氏硬度）的方法：
  • 正常硬度範圍內橡膠的標尺
  • 用於高硬度範圍橡膠的 D 標尺
  • 用於低硬度橡膠和多孔橡膠的 AO 標尺
  • AM 標尺適用於正常硬度範圍內的薄橡膠試件。

原則上，該測試是在規定負載下將規定尺寸的壓痕壓入測試件，並測量壓痕的深度。此壓痕透過指定的關係轉換為硬度值。

• 標準「ISO 48-5 第 5 部分：透過 IRHD 袖珍測量法測量壓痕硬度」描述了一種使用 IRHD 校準的袖珍硬度計測定硫化橡膠或熱塑性橡膠壓痕硬度的方法。本標準原則上規定了使用經 IRHD 校準的袖珍硬度計測定硫化橡膠或熱塑性橡膠壓痕硬度的方法。使用此類儀表主要用於控制目的，而不是規範目的。可以透過將袖珍硬度計固定到支架上來提高靈敏度。
• 標準「ISO 48-6 第 6 部分：以 IRHD 法測量橡膠襯裡氣缸的表觀硬度」描述了一種確定硫化或熱塑性橡膠氣缸蓋表觀硬度的方法，以國際橡膠硬度等級 (IRHD) 表示。此方法原理與ISO 48-2標準中測定橡膠硬度的方法類似。它本質上是測量在一定力作用下球形壓頭的穿透深度。所用設備與 ISO 48-2 標準中所述的設備類似，並具有專門設計用於氣缸蓋和類似曲面的底座。在某些汽缸中，汽缸表面的橡膠厚度可能會有顯著變化，這會影響測量的表觀硬度。
• 標準「ISO 48-7 第 7 部分：用肖氏硬度計法測量橡膠襯裡氣缸的表觀硬度」描述了一種確定硫化或熱塑性橡膠氣缸蓋表觀硬度的方法，以肖氏硬度表示，適用於僅要求中等精度的測量。所使用的方法和設備基本上是 ISO 48-4 標準中描述的方法和設備，在這種情況下，測量是在經過調節的橡膠塗層圓柱體的傾斜表面上進行的，而不是在平坦的測試件上進行的。指定了肖氏 A 型和 D 型儀器，後者用於高硬度圓柱體的測量。在某些圓筒中，圓筒表面的橡膠厚度可能會有顯著變化，這會影響測量的表觀硬度。
• 標準「ISO 48-8 第 8 部分：用 Pusey 和 Jones 法測定橡膠襯裡氣缸的表觀硬度」描述了一種確定硫化或熱塑性橡膠氣缸蓋表觀硬度的方法，以 Pusey 和 Jones 壓痕值表示。 Pusey 和 Jones 塑性計用於測量壓頭在給定力的作用下壓入橡膠表面的深度。此壓痕值與國際橡膠硬度試驗方法ISO 48-2標準測得的值不同，因為該方法對壓痕緊鄰的橡膠進行了預壓縮。 Pusey 和 Jones 壓痕值是硬度的倒數，即橡膠越硬，Pusey 和 Jones 壓痕值越低。
• 標準「ISO 48-9 第 9 部分：硬度計的校準和驗證」描述了使用極低橡膠硬度標度的 A、D、AO 和 AM 型硬度計、IRHD 袖珍硬度計、IRHD 靜載儀器和靜載儀器的校準和驗證程序。
• 「ISO 48-10 硬度測定」標準仍在製定中。本標準將取代《ISO 3387 橡膠-透過硬度測量確定結晶效應》標準。

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