1. 物理性能 - 测试项目
- 密度:用于衡量材料单位体积的质量。通过测量材料在已知体积下的质量来计算,如采用阿基米德原理,将材料浸入液体中,根据排开液体的体积和质量来确定材料密度。
- 孔隙率:反映材料内部孔隙的多少。可以通过测量材料的体积和实体部分体积,用公式(总体积 - 实体体积)/总体积×****来计算。例如,对于多孔陶瓷,可通过浸泡法测量其开口孔隙率。
- 常见标准
- ASTM D792 - 塑料密度和比重(相对密度)的标准测试方法,规定了用浸渍法、液体比重瓶法等多种方法来测试塑料密度。
- ASTM C20 - 耐火材料的显气孔率、吸水率、体积密度和真气孔率的标准测试方法,详细说明了对耐火材料孔隙相关性能的测试步骤。
2. 力学性能 - 测试项目
- 强度
- 拉伸强度:材料在拉伸载荷作用下抵抗破坏的能力。测试时,将标准试样固定在拉伸试验机上,以一定的速率施加拉力,直至试样断裂,记录最大拉力并计算拉伸强度。例如,在金属材料测试中广泛应用。
- 压缩强度:衡量材料在受压时的承载能力。如对建筑用砖块进行压缩强度测试,将砖块放置在压力试验机的压板之间,逐渐施加压力直至砖块破坏,根据破坏时的压力计算压缩强度。
- 弯曲强度:材料抵抗弯曲破坏的能力。测试时将试样放在弯曲试验装置上,在试样中部施加集中载荷,使试样产生弯曲变形,直至断裂,根据载荷和试样尺寸计算弯曲强度。常用于评估复合材料、木材等的力学性能。
- 弹性模量:表征材料在弹性变形阶段应力 - 应变关系的物理量,反映材料抵抗弹性变形的能力。通过拉伸或压缩试验,测量材料在弹性范围内应力与应变的比值来确定。例如,在金属材料和高分子材料的性能评估中非常重要。
- 硬度
- 洛氏硬度:根据压痕深度来衡量材料硬度。使用洛氏硬度计,先加载初试验力,再施加主试验力,然后卸除主试验力,根据表盘上指针的读数确定硬度值。常用于金属材料的硬度测试,不同的标尺适用于不同硬度范围的材料。
- 布氏硬度:通过测量压痕直径来确定硬度。将一定直径的硬质合金球压头在规定的试验力作用下压入材料表面,保持一定时间后卸除试验力,测量压痕直径,根据公式计算硬度值。主要用于较软的金属材料、退火状态的钢材等的硬度测试。
- 常见标准
- ASTM E8/E8M - 金属材料拉伸试验标准测试方法,详细规定了金属拉伸试验的试样制备、试验设备、试验速度、数据处理等内容。
- ASTM D695 - 硬质塑料压缩性能的标准测试方法,适用于测定无定形热塑性塑料、硬质热固性塑料等的压缩性能。
- ASTM D790 - 无增强和增强塑料及电绝缘材料的弯曲性能的标准测试方法,规范了塑料弯曲性能测试的各个环节。
- ASTM E18 - 金属材料洛氏硬度和洛氏表面硬度的标准测试方法,明确了洛氏硬度测试的操作流程和结果表示方法。
- ASTM E10 - 金属材料布氏硬度的标准测试方法,对布氏硬度测试的试验力、压头直径、试验步骤等进行了严格规定。
3. 热性能 - 测试项目
- 热导率:描述材料传导热量的能力。使用热导率测试仪,通过在材料的两侧建立温度差,测量在稳定状态下通过材料的热流量,根据傅立叶定律计算热导率。例如,在隔热材料和散热材料的性能研究中是关键指标。
- 比热容:单位质量的物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。采用量热法,将一定质量的材料放入量热器中,加热或冷却材料,测量其吸收或放出的热量以及温度变化,计算比热容。
- 热膨胀系数:衡量材料受热时尺寸膨胀程度的物理量。通过热膨胀仪,测量材料在一定温度范围内的长度变化,根据公式计算热膨胀系数。对于精密仪器、建筑材料等的尺寸稳定性研究很重要。
- 常见标准
- ASTM C177 - 用防护热板法测定稳态热通量和热传递特性的标准试验方法,主要用于固体材料热导率的测试。
- ASTM E1269 - 用差示扫描量热法测定比热容的标准试验方法,是一种常用的比热容测试标准,适用于多种材料。
- ASTM E831 - 用热机械分析法测定固体材料线性热膨胀的标准试验方法,详细规定了热膨胀系数的测试步骤。
4. 光性能 - 测试项目
- 透光率:衡量材料允许光透过的程度。使用分光光度计,将光照射到材料样品上,测量透过材料后的光强与入射光强的比值,得到透光率。常用于光学玻璃、塑料薄膜等材料的性能评估。
- 折射率:反映光在材料中传播速度与在真空中传播速度之比。通过折射仪,将一束光照射到材料表面,测量入射角和折射角,根据折射定律计算折射率。在光学镜片、光纤等材料的研究和应用中非常重要。
- 常见标准
- ASTM D1003 - 透明塑料透光率和雾度的标准测试方法,规范了透明塑料材料透光率和雾度的测试流程。
- ASTM E1967 - 用最小偏差法测定透明和半透明固体材料折射率的标准试验方法,提供了折射率测试的一种jingque方法。
5. 电性能 - 测试项目
- 电阻率:反映材料对电流阻碍作用的物理量。通过四探针法或伏安法,在材料两端施加电压,测量通过材料的电流,根据欧姆定律计算电阻率。对于导电材料和绝缘材料的性能区分很关键。
- 介电常数:衡量材料在电场中存储电能能力的物理量。使用介电谱仪,在材料两侧施加交变电场,测量材料的电容,根据公式计算介电常数。在电子元器件、绝缘材料等领域的研究中是重要参数。
- 电导率:与电阻率互为倒数,直接表示材料导电的能力。通过测量材料的电阻,根据公式计算电导率。常用于评估金属、电解质溶液等的导电性能。
- 常见标准
- ASTM D257 - 绝缘材料直流电阻或电导的标准测试方法,详细说明了绝缘材料电阻率和电导率的测试方法。
- ASTM D150 - 固体电绝缘材料交流损耗特性和介电常数的标准测试方法,规定了介电常数等电性能的测试步骤。