密封材料硬度变化检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-27  

密封材料硬度变化检测是评估其在不同环境、应力条件下性能稳定性的关键技术。检测涵盖硬度测量方法、环境适应性、长期老化影响等维度,涉及邵氏硬度、回弹硬度、温度循环硬度等多项参数,为密封材料的可靠性设计提供数据支撑。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

邵氏A/D硬度:测量硫化橡胶、塑料等密封材料的压入硬度,测试力值分别为34.7N(邵氏A)和98.07N(邵氏D),压针直径1.25mm±0.15mm,测试深度2.5mm±0.04mm。

洛氏硬度(M标尺):针对热塑性弹性体密封条等较硬材料,采用金刚石圆锥压头,总试验力140kgf,初试验力98.07N,测量压痕深度差确定硬度值。

维氏硬度:用于陶瓷密封涂层等脆性材料,正四棱锥压头,载荷50N-500N,保持时间10-15秒,计算对角线平均长度得到硬度值。

回弹硬度:评估硅酮密封胶等弹性材料的弹性恢复能力,通过落锤式回弹仪测量冲击后回弹高度与下落高度的比值,测试温度23℃±2℃,相对湿度50%±5%。

蠕变硬度:考察聚氨酯密封材料在持续压缩载荷下的硬度变化,施加恒定压力(0.5MPa-2.0MPa),测试不同时间点(1h、24h、72h)的硬度保持率。

温度循环硬度变化:模拟密封材料在不同温度下的硬度波动,测试温度范围-50℃至200℃,循环次数5次,每次循环升温/降温速率5℃/min,记录每个温度点的硬度值。

湿热环境硬度变化:评估密封材料在高湿环境下的吸湿膨胀对硬度的影响,测试条件温度85℃±2℃,相对湿度85%±3%,持续时间1000h,测试前后硬度差值。

老化后硬度变化:测试橡胶密封件经热空气老化后的硬度变化,老化条件温度120℃±2℃,时间72h,老化后硬度相对于初始值的偏差。

压缩永久变形关联硬度:结合压缩永久变形测试,分析密封材料在长期压缩状态下的硬度衰减,压缩率25%,持续时间70h,测试压缩状态下的硬度保持率。

不同速率下硬度响应:研究密封材料在动态密封场景中因往复运动导致的硬度变化,测试应变速率0.01mm/min、0.1mm/min、1.0mm/min,记录不同速率下的硬度值差异。

低温脆性硬度:评估密封材料在低温下的抗冲击硬度,测试温度-60℃±2℃,采用冲击装置施加1J能量,测量试样破坏时的硬度变化。

检测范围

橡胶密封件:包括O型圈、Y型圈、V型圈等,用于液压系统、管道连接的密封,材料以丁腈橡胶、氟橡胶、三元乙丙橡胶为主。

热塑性弹性体密封条:汽车门窗密封胶条、建筑门窗密封条等,材料为TPV、TPE,具有良好的弹性和耐候性

硅酮密封胶:用于玻璃幕墙、门窗接缝的密封,分为单组分和双组分,以聚二甲基硅氧烷为主要成分。

聚氨酯密封材料:建筑防水密封胶、桥梁伸缩缝密封胶等,具有高强度和耐油性能。

氟橡胶密封制品:航空航天、化工设备用密封件,耐高温、耐强腐蚀。

金属波纹管密封组件:泵阀用动态密封部件,由不锈钢波纹管和密封座组成,适用于高压高温环境。

石墨密封环:高温高压阀门、反应釜密封,以柔性石墨为基材,耐化学腐蚀。

陶瓷密封涂层:发动机部件、高温炉用密封涂层,采用等离子喷涂工艺制备,硬度高、耐磨损。

高分子复合密封膜:锂电池封装、半导体设备密封用薄膜,由多种高分子材料复合而成,兼具柔韧性和密封性

航空发动机密封部件:涡轮叶片密封环、燃烧室密封垫等,需承受高温、高压和高速气流冲刷。

生物医用密封材料:手术器械密封件、植入式器械密封圈等,需满足生物相容性和长期稳定性要求。

检测标准

ASTMD2240-2021:用邵氏硬度计测量橡胶和塑料硬度的标准试验方法,规定邵氏A、D等标尺的测试条件和方法。

ISO7619-1:2010:橡胶—硬度的测定—第1部分:邵氏硬度计法(压入硬度),适用于硫化橡胶和热塑性橡胶的硬度测量。

GB/T531.1-2021:硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第1部分:邵氏硬度计法(邵尔硬度),规定邵氏A、D标尺的测试步骤和技术要求。

ASTMD1414-2019:橡胶O型圈标准规范,包含硬度测试要求作为材料性能指标之一。

ISO48-2:2018:硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第2部分:硬度计法,适用于邵氏A和邵氏D标尺的测试。

GB/T16583-2014:橡胶和塑料试验方法硬度值的测定(邵氏硬度计法),规定邵氏硬度计的使用方法和结果表示。

ASTMD2084-2019:热塑性弹性体邵氏硬度试验方法,针对TPU、TPE等材料的硬度测试。

ISO868:2007:塑料非泡沫塑料球压痕硬度的测定,用于评估塑料材料的表面硬度和抗压痕性。

GB/T3398.1-2008:塑料硬度测定第1部分:球压痕法,规定塑料球压痕硬度的测试条件和计算方法。

ASTMD395-2018:橡胶压缩永久变形的标准试验方法,虽侧重压缩变形,但硬度变化为重要辅助指标。

ISO1856:2017:硫化橡胶或热塑性橡胶恒定形变压缩应力松弛的测定,包含硬度随时间变化的测试要求。

检测仪器

邵氏A/D复合硬度计:配备可更换压针的电子数显硬度计,量程0-100HA/HD,测试力值自动控制,分辨率0.1HA/HD,用于硫化橡胶和塑料的邵氏硬度测量。

微孔材料洛氏硬度计:采用金刚石圆锥压头和钢球压头,试验力范围60kgf-150kgf,配备自动加载和卸载系统,用于热塑性弹性体密封条等较硬材料的硬度测试。

维氏显微硬度计:配备光学显微镜和图像分析系统,载荷范围10N-500N,压头角度136°,可测量陶瓷密封涂层等脆性材料的显微硬度值,精度±1HV。

动态热机械分析仪(DMA):集成温度控制(-150℃至600℃)和动态力学测试功能,通过施加正弦交变应变测量材料的储能模量,间接评估温度循环下的硬度变化。

环境试验箱集成硬度测试系统:包含温湿度控制模块(温度-70℃至180℃,湿度10%-98%RH)和硬度测试探头,可在湿热环境下实时监测密封材料硬度随时间的变化。

橡胶回弹硬度测试仪:采用落锤式结构,落锤质量200g±2g,下落高度500mm±1mm,配备光电传感器测量回弹高度,用于硅酮密封胶等弹性材料的回弹硬度测量。

蠕变试验机(含硬度测量功能):可施加0.1MPa-10MPa恒定压力,配备位移传感器和硬度测试探头,测试时间范围1min-1000h,用于聚氨酯密封材料的蠕变硬度测试。

低温脆性试验机(含硬度模块):测试温度范围-196℃至室温,配备冲击装置和硬度测量探头,用于评估密封材料在低温下的抗冲击硬度变化。

自动邵氏硬度计:支持多试样连续测试,内置温度补偿功能,测试频率≥10次/分钟,适用于批量密封材料的快速硬度检测。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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