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涂膜力学性能检测（三）

发表时间：2023-11-27

三、划痕硬度

1．范围及说明

本方法适用于色漆和清漆或有关产品的单一涂层或复合涂层抗划针划透性能的测定。其测试原理是以测定使漆膜划破所消耗的力或功为基础，以仪器的划针划透漆膜所需的最小负荷表示，也可以根据在划针上加一给定的负荷进行试验，判定漆膜是否被划针划透，以通过/不通过表示。

2．仪器和材料

(1)划痕试验仪

电动仪器由电机驱动的可水平移动试样的滑板、带负重砝码的钢针支架和导电指示装置组成，电机以3～4cm/s的恒定速率带动滑板在划针尖下滑动，划针则固定在支架的夹头中，在一定的负荷下，划针平稳地与样板涂层接触。

图为BGD 520/1 自动划痕仪

(2)划针

直径为1mm的淬火硬质钢的半球形针头，可用含1%C、1%Cr的钢珠焊接到钢质划针杆上而制得。

1-划针夹杆；2-容纳钢珠的凹坑

图为划针杆示意图 单位：mm

(3)30倍放大镜

3．测定方法

(1)固定负荷的测定

①用30倍放大镜检查划针的针头，针尖应是光滑的半球状，无明显磨伤且无污物。

②将划针固定于夹头上，并使针尖垂直于涂层。

③将试样的涂层向上，并夹紧于划痕仪的滑动板上，试板长边应平行于要作划痕的方向。

④将砝码置于划针上方的支架上以获得给定的负荷。

⑤开启仪器或用手均匀地推动仪器的滑动板，在试板涂层上划出划痕。

⑥取下试板，检查涂层是否被划穿露底，或通过电动仪器的导电指示装置判断。根据双方协商，可使用适当倍数的放大镜检查，但应在报告中注明。

(2)划透涂层的最小负荷的测定

①按照上述步骤进行划痕试验，每次划痕应在试板的未划部分进行。

②先从较小负荷开始，然后逐渐增加负荷直至涂层刚好被划破为止。

③在该试板的未划部分和一块新试板上用该最后负荷重复试验，所得结果相符，则记下划针划透涂层的最小负荷。

注：如果使用电动划痕仪，因为仪器利用导电性连接有涂层穿透指示器，因此被测样板背面不应涂有任何绝缘性材料。

4．结果表示

(1)固定负荷的测定

在一给定的负荷下判定漆膜是否被划针划透，以通过/不通过表示。

(2)划透涂层的最小负荷的测定

以划破漆膜时的最小负荷作为该漆膜的硬度值。

5．参照标准

国家标准GB/T 9279《色漆和清漆 划痕试验》。

四、压痕硬度

1．范围及说明

本方法适用于对色漆和清漆的单层涂膜或多层涂膜上进行压痕试验的测定。采用巴克霍尔兹压痕仪，当压痕仪在规定的条件下施压涂膜时，从压痕的长度来测定漆膜的硬度。以压痕长度倒数的函数表示抗压痕性试验结果。

2．仪器和材料

(1)巴克霍尔兹压痕试验仪

也称布氏压痕硬度仪，由压痕装置和测量装置组成。

图为BGD 510 巴克霍尔兹压痕试验仪

①压痕装置

由矩形金属块、压痕器和两个尖脚组成。压痕器和两个尖脚在主体上的位置能使仪器放在平面时较稳定。压痕器上的有效负荷重（500±5）g，压痕器是由硬工具钢制的具有尖锐刀刃的金属轮。

1-尖锐刃；2-压痕器；3-涂层；4-底材

上图为压痕器示意图 单位：mm

上图为压痕形状示意图（放大）

②测量装置

由放大20倍的显微镜和配有能读到0.1mm刻度的目镜所组成。压痕表面的照明由仪器本身附有入射角为超过60°的光源。显微镜应垂直装在照亮压痕表面的上方，调整焦距使压痕形成的影像和刻度尺形成的影像同时产生。

1-光源；2-显微镜；3-压痕；4-涂层；5-底材

图为光源和显微镜的位置

(2)秒表

(3)试板

玻璃板或其他商定底材。

3．测定方法

(1)将压痕器轻轻地放在试板的涂漆面，放置时先使装置的脚与试板接触，然后小心地放下压痕器。

(2)秒表计时，放置（30±1）s后，抬起装置离开试板，应先是压痕器，再是装置的脚。

(3)移去压痕器后（35±5）s内，用显微镜放在测定的位置上，测定压痕产生的影像长度，作为压痕长度，以毫米（mm）表示，精确到0.1mm。

4．结果表示

以形成的压痕长度表现涂层对压头压入的抵抗能力，结果以抗压痕性来表示：

式中 aB——抗压痕性；L——压痕长度，mm

同一试板的不同部位进行五次试验，计算其算术平均值。

以下表格表明了压痕长度和抗压痕性之间的关系，也列出了压痕深度和涂层厚度。

5．参照标准

国家标准GB/T 9275《色漆和清漆 巴克霍尔兹压痕试验》。