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材料摩擦系数测试方法与设备介绍

来源:Labthink兰光 | 日期:2017-09-26

摘要 本文主要结合Labthink兰光自身研发的摩擦系数仪设备,为大家着重介绍几种平面材料的摩擦系数测试方法。
关键词 摩擦系数,平面摩擦系数,斜面摩擦系数,摆式摩擦,摩擦系数测试方法
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  摩擦系数又可称为爽滑性,是各种材料的基本性质之一,指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。它与表面的粗糙度有关,而和接触面积的大小无关。依照运动的性质可分为动摩擦系数和静摩擦系数,材料的摩擦性能可以通过材料的动静摩擦系数来表征。行业中,摩擦系数往往是评价一种材料滑爽性能的重要指标,通过该项指标的检测可以确保材料在高速生产线上能够顺利的进行输送与加工、包装,满足产品这种高效生产的需求。可见摩擦系数在企业日常的生产活动中也起到了重要的作用,因此,企业对材料的摩擦系数指标进行检控是非常必要的。

  在此,结合Labthink兰光自身研发的摩擦系数仪设备,为大家着重介绍几种平面材料的摩擦系数测试方法。

1、 平面摩擦系数检测方法:

  平面摩擦系数检测方法相对来讲比较统一,其测试原理是:两试验表面平放在一起,在一定的接触压力下,使两表面相对移动,记录两接触表面在相对移动开始时的最大阻力(即静摩擦力)与两接触表面以一定速度相对移动时的阻力(即动摩擦力)。而静摩擦系数与动摩擦系数分别是静摩擦力、动摩擦力与垂直施加于两个接触表面的法向力之间的比值。

  平面摩擦系数仪是按照相关薄膜和薄片摩擦系数的测试标准而设计制造,主要用于各种材料的动摩擦系数、静摩擦系数的精确测定。设备不仅局限于薄膜、薄片的摩擦系数检测,还可以用于纸张、纸板、铝箔、橡胶材料、金属片材、印刷涂层、无纺布、布料、医用导管等材料进行表面滑爽性能的测试。试验操作过程大致如下:使用一个试验板(安置在水平操作台上的),将一个试样用双面胶或其他方式固定在试验板上,另一个试样按测试要求裁切合适后固定在专用滑块上,然后将滑块按照具体操作说明放置在试验板上第一个试样的中央,并使两试样的试验方向与滑动方向平行且测力系统恰好不受力。在仪器上设置好试验参数,点击试验即可进行试样的摩擦系数检测。

  以Labthink兰光的MXD-02摩擦系数仪为例介绍,设备符合GB10006、ASTM D1894等多种测试标准,测试精度高达0.5级,可进行各种平面材料的动、静摩擦系数的精确测量;同时可根据客户测试需求进行特殊定制,满足不同条件的试验。


2、 斜面摩擦系数检测方法:

  斜面法测量材料的静摩擦系数原理非常简单,如下图所示:滑块的重力可分解为两个力,一个是平行于斜面的力F,另一个是垂直于斜面的力N。当斜面倾角θ很小时,F小于滑块与斜面间的静摩擦力f,滑块保持静止状态;随着斜面倾角θ的增大,F也越来越大,当F大于滑块与斜面间的静摩擦力f时,滑块开始运动并顺着斜面下滑。


  斜面摩擦系数仪是一款用于测试材料在倾斜面上的静摩擦系数的专业型仪器,仅用于各种材料的静摩擦系数检测,目前国内尚未有关于斜面摩擦系数的测量标准。以Labthink兰光的COF-P01斜面摩擦系数仪为例,试验操作方法如下:按照相关标准要求裁取合适的试样,其中一个试样装夹在试验平台上(抬起夹持块将平台试样塞入其下方,放下夹持块即可固定试样),另一个试样按操作说明包住滑块,用滑块上的弹簧装置固定住试样。将滑块沿着试样夹持块轻轻地放在平台试样上面,滑块的滑动方向为试验方向,并使滑块上的接触板正对着仪器的传感器。在仪器上设置相应的试验参数,点击试验即可进行材料的斜面摩擦系数检测。

  COF-P01斜面摩擦系数仪严格遵循ASTM D4918、TAPPI T815等标准要求设计制造,专业用于薄膜、薄片、纸张、纸板、橡胶片材等材料的静摩擦系数检测。仪器测试倾斜角速度无级变速,具备平台自动复位功能,配置专业操作软件可进行试验数据的存储与分析,非常适合企业以及科研机构进行材料改性研究检测之用。


3、 摆式摩擦系数测试方法:

  摆式摩擦系数测试原理即为动力摆冲式测试方法,是指摆的位能损失等于安装于摆臂末端橡胶片滑过路面过,克服路面等材料摩擦所做的功。摆式摩擦系数测定仪又可称为摆式仪,是动力摆冲击型仪器。这类仪器主要用于测定路面、机场跑到、标线漆等摩擦系数。

  综上,本文从检测方式上为大家介绍了三种测试材料摩擦系数的方法以及仪器——平面摩擦系数仪、斜面摩擦系数仪、摆式摩擦系数测定仪。行业中还有其他测试材料摩擦性能的方式,在此就不作一一介绍。

  不同材料的摩擦系数不同,其数值大小不仅受材料内部可变因素的影响,环境因素(如机器运转的速度、温度、静电积累、以及湿度)也能影响摩擦系数的试验结果。同一种材料,受环境温度的影响,材料的表面摩擦系数也会有一定的变化。为了能够更好地监控材料的摩擦系数指标,Labthink兰光研发生产了FPT-F1摩擦系数/剥离试验仪,设备可实现室温到99.9℃之间的自控温设置,帮助企业进行材料在多种温度环境下的摩擦系数指标检测。


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