高分子材料刮擦實驗設(shè)備設(shè)計與實驗應(yīng)用.pdf

1、刮擦現(xiàn)象通?？梢悦枋鰹?通過施加法向的力/位移荷載，使硬質(zhì)刮頭壓入高分子基底材料一定深度，并沿材料表面以一定速度進行切向運動的機械變形過程。經(jīng)過學(xué)術(shù)界幾十年的研究努力，刮擦實驗設(shè)備和方法都取得了較大的進展，并促使建立了高分子材料刮擦實驗ASTM和ISO標(biāo)準(zhǔn)。但是由于國內(nèi)刮擦實驗設(shè)備和技術(shù)的缺乏以及國外實驗設(shè)備技術(shù)的壟斷，導(dǎo)致國內(nèi)高分子材料刮擦實驗研究發(fā)展緩慢。鑒于高分子材料力學(xué)性能和表面刮擦破壞過程的高度復(fù)雜性，如何有效地進行高分子材料

2、刮擦實驗測試、客觀地評價刮擦性能、分析研究刮擦破壞機理，是當(dāng)前力學(xué)與高分子材料研究領(lǐng)域重要的研究方向之一。
　　本文以最新ASTM/ISO高分子材料刮擦國際測試標(biāo)準(zhǔn)為出發(fā)點，進行以下工作:
　　(1)結(jié)合現(xiàn)有刮擦實驗設(shè)備的特點，在其技術(shù)共通性特點上研究開發(fā)一套具有加載方式靈活可控、可實時獲取刮擦數(shù)據(jù)的高分子材料刮擦實驗儀器。不僅提升了高分子材料刮擦實驗技術(shù)的科學(xué)性，也為系統(tǒng)展開高分子材料刮擦復(fù)雜破壞機理的實驗研究提供了可靠的

3、手段。
　　(2)在研發(fā)的高分子材料刮擦實驗設(shè)備平臺上，進行不同種類高分子材料(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)和氫化丁腈橡膠(HNBR))在不同加載模式下的表面刮擦實驗，驗證刮擦實驗設(shè)備的有效性。利用實時獲取的刮擦數(shù)據(jù)，通過刮擦結(jié)束后的顯微觀測手段，分析總結(jié)高分子材料刮擦的典型破壞模式及演化規(guī)律。
　　(3)利用所開發(fā)的高分子材料刮擦實驗設(shè)備，研究長時間高溫物理老化對聚甲基丙烯酸甲酯和氫化丁腈