TSH1539G涂膜硬度测试方法

测试方法详细内容

1. 范围
   本标准规定了涂膜硬度的测定方法。

2. 测试方法

2.1 铅笔划痕硬度

2.1.1 试板
按照各材料标准规定的方法，将涂料涂布在试板表面。按规定方法干燥后，将涂漆试板置于20±3°C的环境中，放置时间按TSH1001G第6.2节表2规定。确认涂漆试板温度达到20±3°C后，用作试板。

2.1.2 测量步骤
(1) 固定试板
将试板涂漆面朝上固定在平整的台面上。
(2) 测试用铅笔的准备
使用适合测量涂膜硬度的铅笔。切掉此类铅笔的木杆部分，将铅芯圆柱形削尖，露出3至5毫米。将垂直抵在置于坚硬平整面上的砂纸上，轻轻画圈打磨，使变得平坦且具有锐角。检查裸露部分无伤痕。
注：
(1) 使用三菱生产的铅笔划痕测试专用铅笔。如难以获取，可向丰田索取。9H视为Zui硬铅笔，6B视为Zui软铅笔。铅笔越硬，等级越高。
(2) Zui大粒度应为46微米或更小。（例如：JIS R 6253中规定的至少600目的#800砂纸。）

(3) 划痕测试
如图1所示，以45±2°的角度握住铅笔，以均匀速度（10毫米/秒）向前推动10至20毫米，在涂漆表面施加750至1250克的负载。使用相同硬度的铅笔重复此过程5次，每次测试前均需将铅芯打磨平坦并形成锐角。

2.1.3 评价方法
根据涂料的划痕状况，按图2所示外观形状判断"压痕"、"划痕"和"断裂"。找出相邻硬度的一对铅笔——其中一支铅笔在5次划痕中导致铅芯"划痕"或"断裂"两次或以上，另一支相邻的较软铅笔在5次划痕中导致铅芯"划痕"或"断裂"一次或更少。将较软铅笔的硬度值视为涂膜的铅笔划痕硬度。
车身外板漆应评价划痕，保险杠和零件漆应评价断裂。

2.2 Tukon硬度

2.2.1 试板
按照相关样品涂料的材料标准规定，将样品涂料涂布在试板的一个表面上。按规定方法干燥并老化规定时间后用于测试。

2.2.2 测量步骤
测试仪外观如图3所示。
(1) 将试板放在样品台上，并用夹具固定。
(2) 调整显微镜焦点，使其对准样品表面。
(3) 将试板推入测试仪并拉下操纵杆。红灯亮起，压头自动压入样品表面造成损伤，压头自动升起。这种压痕状况如图4所示。操作时间约为2分钟。
(4) 红灯熄灭后，拉出样品台，使用显微镜附带的测微计（Filar Unit）读取压痕标记的长度。
备注：

1. 调整：在硬度测量之前，在标准条件下测量测试仪附带的标准涂漆板，确保Filar Unit读数约为260。

2. n：（测量点数）原则上应尽可能在广泛区域测量五个点。

2.2.3 评价方法
将测微计读取的压痕标记长度（Filar Unit: F.U）代入公式（1），计算硬度（KHN：努普硬度值）。
KHN = (L / (l^2 * C)) * A
其中，
L: 载荷=2.55×10^-3 (N)
l : 压痕标记长径（图4）
C: 所用压头常数=0.07033
A: 显微镜放大倍数常数：10倍=0.8439，20倍=0.4248，40倍=0.2126

2.3 费希尔硬度

2.3.1 试板
按照相关样品的材料标准规定，将样品涂料涂布在试板的一个表面上。按规定方法干燥并老化规定时间后用于测试。

2.3.2 测量准备
(1) 打开打印机、计算机和硬度计的电源。
(2) 使用计算机键盘操作系统。启动HARMES程序。
(3) 设置测量模式和参数。
注：
(3) 载荷增加 + 载荷减少
(4) (a) 0.4 至 100 (mN)
(b) 使Zui大压痕深度达到5微米的载荷。当Zui大压痕深度约为涂膜厚度的10%时，可获得测量条件。
(c) 测量点数：25
(d) 载荷切换时间：0.5 (s)

2.3.3 测量步骤
将试板涂漆面向下固定，指示系统开始测量。测量将自动进行并结束。

2.3.4 评价方法
费希尔硬度（HU）由公式（2）给出。该硬度与预设的载荷变化相关联，可以观察到连续的硬度变化。
HU = F / A = F / (C * t^2)
其中，
F: 试验载荷 (N)
A: 压痕标记面积 (mm²)
t: 压痕深度 (mm)
C: 所用压头常数=26.43

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