ASTMD3952003中文版

1、編號：D 395-03橡膠性能的標(biāo)準試驗方法-壓縮永久變形1此項標(biāo)準在固定編號B 117下發(fā)布，緊隨編號的數(shù)字表示標(biāo)準采納的年度，如果是修正，數(shù)字表示最后一次修正的年度。在括號內(nèi)的數(shù)字表示最后一次重申批準的年度。上標(biāo)e表示自最后一次修正或重申批準以來的編輯改動。此項標(biāo)準已被批準供美國國防部下屬機構(gòu)使用。1 范圍1.1 本測試方法測試應(yīng)用中會在氣體或液體媒介中承受壓力的橡膠。本測試方法特別適用于在機械固定器件，減震器，封條中使用的橡膠。本測試方法包含以下兩種方法： 測試方法小節(jié)A空氣中恒定力下的壓力永久變形7-10B空氣中恒定撓力下的壓力永久變形11-141.2 測試方法可以選擇，但是應(yīng)考慮用于

2、與測試結(jié)果關(guān)聯(lián)的實際情況下使用的橡膠的性質(zhì)。除非在具體的規(guī)范中有其他規(guī)定，應(yīng)使用測試方法B。1.3測試方法B不適用于硬度大于90IRHD的硫化橡膠。1.4以國際單位（SI）為單位的數(shù)值應(yīng)被認為是標(biāo)準。在括號內(nèi)的數(shù)值起參照作用。1.5此項標(biāo)準不包括與其應(yīng)用有關(guān)的所有的安全隱患。此項標(biāo)準的使用者有責(zé)任在使用前建立合適的安全健康規(guī)范以及決定法規(guī)限制是否適用2 參考文件2.1 ASTM標(biāo)準2：D1349 橡膠規(guī)范-測試的標(biāo)準溫度D 3182 混合標(biāo)準化合物及制備標(biāo)準硫化橡膠薄片用橡膠材料、設(shè)備及工序的標(biāo)準實施規(guī)程D 3183 橡膠實施規(guī)范-從橡膠制品中制備試驗?zāi)康挠迷嚻珼 3767 橡膠的標(biāo)準規(guī)程-尺

3、寸測量D 4483 評定橡膠和炭黑制造工業(yè)試驗方法標(biāo)準的精度的實施規(guī)程E 145 重力對流式和強制通風(fēng)式烘爐的規(guī)范-1 此測試方法屬于ASTM D 11橡膠委員會的工作范圍，是其下屬D11.10物理測試子委員會的直接責(zé)任。 目前的版本在2008.3.1批準，2008.07出版。原始的版本在1934年批準。上一個版本在2003年批準，編號為D395-03. 2 如需參照ASTM 標(biāo)準，訪問ASTM網(wǎng)站，. 如需要ASTM標(biāo)準年鑒的內(nèi)容信息，瀏覽ASTM網(wǎng)站的標(biāo)準索引頁。3 測試方法概要3.1 用撓力或規(guī)定的力壓縮試樣，并在規(guī)定的溫度下保持規(guī)定的時間。3.2 在試樣在合適的裝置內(nèi)，在規(guī)定的條件下經(jīng)

4、過特定時間的壓縮變形后，取出試樣，等待30分鐘，測量試樣的殘留變形。3.3 在測量殘留變形后，根據(jù)Eq1和Eq2計算壓縮永久變形。4. 意義和用途41 壓縮永久變形測試用于測量在長時間受壓后，橡膠化合物保持彈性的能力。實際情況下的壓力可能包括持續(xù)的撓力，持續(xù)的已知力，時短時續(xù)的壓力產(chǎn)生的交替變形和恢復(fù)。雖然后者也產(chǎn)生壓力永久變形，它的效果更接近于壓縮撓曲和滯后測試。因此，壓力永久變形測試主要適用于靜態(tài)力的使用環(huán)境。測試經(jīng)常在高溫下進行。5 試樣5.1 可以使用來自相同樣品的2個（選項1）或3個（選項2）相同的試樣。選項1的壓力永久變形應(yīng)為兩個試樣的平均值，表示為百分比；選項2的壓力永久變形應(yīng)為

5、三個試樣的中間值，表示為百分比。5.2 標(biāo)準測試試樣應(yīng)從實驗室準備的平面上切割，形狀為圓形。 試樣的尺寸為：尺寸1A2B厚度，mm（in.）12.5±0.56.0±0.2（0.49±0.02）（0.24±0.01）直徑，mm（in.）29.0±0.513.0±0.2（1.14±0.02）（0.51±0.01）A 類型1試樣可用于方法A,B.B 類型2僅用于方法B。 在切割標(biāo)準試樣時，具有5.2.1中規(guī)定的內(nèi)部尺寸的圓形裁刀應(yīng)在鉆床上旋轉(zhuǎn)，并用肥皂溶液潤滑。在切割邊緣與試樣平面邊緣之間的距離最小為13mm（0.51i

6、n.）。切割壓力應(yīng)越小越好，以最小化切割邊的翹彎。裁刀應(yīng)仔細維護，使切割邊緣保持鋒利并沒有割口。5.3 制作標(biāo)準試樣的另一個方法是直接模制具有測試方法要求的和規(guī)定的尺寸的圓形試樣。注1-應(yīng)注意如果樣品平面和模制試樣如在相同的溫度下進行相同時長的烘培固化，兩者的狀態(tài)不會完全相同。模制的試樣的固化程度會更高。如果要使按不同測試方法得出的測試結(jié)果具有可比性，一定要調(diào)整烘培時間。注2-為了達到模制試樣的一致性和較小的公差，應(yīng)規(guī)定模具的尺寸，彌補模具的收縮。帶有溢流槽，腔厚度為13.0±0.1mm（0.510±0.004in.），腔直徑為29.20±0.05mm（1.148

7、±0.002in.）的雙片?？梢詾榉椒ˋ,B提供類型1試樣。腔厚度為6.3±0.3mm（0.25±0.012in.），腔直徑為13.2±0.1mm（0.52±0.004in.）的相似模具可以為方法B提供類型2試樣。5.4 當(dāng)要用從厚度大于中厚度的硫化橡膠制成的試樣替代標(biāo)準試樣，應(yīng)首先用鋒利的刀橫切樣品，然后拋光以達到規(guī)范D 3183中要求的厚度。5.5 準備試樣的另一個方法是將從根據(jù)規(guī)范D 3182制備的樣品片切割的，尺寸符合規(guī)定，切割方法符合5.2.2規(guī)定的圓形試樣疊合起來。如果在切割試樣是沒有鉆床，用切割裁刀一次切割試樣。 圓形試樣疊合時應(yīng)

8、不使用粘合劑。疊合后的厚度要達到規(guī)定厚度。疊合試樣應(yīng)平滑，平坦，厚度一致。對于類型1試樣，疊合的圓形試樣的數(shù)量不應(yīng)超過7個；對于類型2試樣，疊合的數(shù)量不應(yīng)超過4個。 在挪移疊合試樣和將疊合試樣放入測試裝置時應(yīng)將圓形表面保持水平并與圓柱軸垂直。 從疊合試樣得出的結(jié)果可能與單片試樣的出的結(jié)果不同，并且結(jié)果可能變動，特別是在圓形層中間有空氣的情況下。表1 壓力永久變形測試-測試方法A的類型1精度結(jié)果，%材料平均值單個實驗室A多個實驗室ASrr(r)SRR(R)11.73(%)0.0500.1428.20.1900.5431.1226.10.8982.549.72.376.7125.7A Sr=單個實

9、驗室標(biāo)準差r=重復(fù)性（測量單位）（r）=重復(fù)性（百分比）SR=多個實驗室標(biāo)準差R=再現(xiàn)性（測量單位）（R）=再現(xiàn)性（百分比） 只有用相同方法準備的試樣的結(jié)果才可以相互比較。5.6 對于常規(guī)測試或產(chǎn)品規(guī)格測試，有些情況下準備不同大小或形狀的試樣會更加方便。當(dāng)使用這些試樣時，僅可以比較相似形狀或大小的試樣的測試結(jié)果，而不能與標(biāo)準試樣的結(jié)果比較。在這些情況下，產(chǎn)品規(guī)格應(yīng)標(biāo)明大小和形狀。如果不能從產(chǎn)品取得試樣，測試方法和允許限度應(yīng)有買賣雙方共同決定。6 處理6.1 在長于24小時，短于60天的時間內(nèi)儲存所有硫化橡膠試樣或產(chǎn)品樣品。當(dāng)硫化日期未知時，在收到貨物60天內(nèi)測試代表貨物的試樣。6.2 在切割試

10、樣前讓拋光的試樣休息至少30分鐘。6.3 在測試前將試樣放置在溫度為23 ±2（73.4 ±3.6）的環(huán)境中至少3小時。壓力永久變形性能受大氣濕度影響的試樣應(yīng)在相對濕度控制在50±5%的大氣環(huán)境下放置至少24小時。7 精度和偏差37.1此精度和偏差小節(jié)根據(jù)規(guī)范D 4483編制。有關(guān)術(shù)語和數(shù)據(jù)計算請參照規(guī)范D 4483.-3 支持數(shù)據(jù)已在ASTM國際總部存檔，可以通過索要研究報告RR:D11-1138獲得。7.2 用于方法A,B的兩種橡膠制成的試樣被供應(yīng)給5個實驗室。相同試樣的數(shù)量為2，測試在兩個測試日進行。對于方法A,B，測試結(jié)果都是兩個試樣的平均值。7.3 一個

11、實驗室沒有進行方法A測試，所以方法A的精度數(shù)據(jù)是從4個實驗室取得的。7.4 表1，2給出了類型1精度結(jié)果。表2 壓力永久變形測試-測試方法B的類型1精度結(jié)果，%材料平均值單個實驗室A多個實驗室ASrr(r)SRR(R)113.7(%)0.5911.6712.21.544.3631.8252.80.5671.603.05.9216.831.7A Sr=單個實驗室標(biāo)準差r=重復(fù)性（測量單位）（r）=重復(fù)性（百分比）SR=多個實驗室標(biāo)準差R=再現(xiàn)性（測量單位）（R）=再現(xiàn)性（百分比）7.5 偏差-在測試方法統(tǒng)計術(shù)語里。偏差是指測試平均值與參考或?qū)嶋H性能值的差異。因為所測性能的值完全由此測試方法定義，

12、所以不存在參考值。應(yīng)此，偏差不能被測定。測試方法A-空氣中恒定力下的壓力永久變形8 裝置8.1 千分測試盤-根據(jù)規(guī)范D3767,方法A1的用于測量試樣厚度的千分測試盤8.2 壓力裝置由施力彈簧，兩個平行的壓力片組成。壓力裝置由框架或螺紋螺栓固定。壓力裝置的裝配方法應(yīng)使其可移動，并在施力后能夠保持壓力片的平行。施加的力應(yīng)符合或8.2.2的規(guī)定。8.2已校施力彈簧-應(yīng)使用螺絲釘裝置向已校彈簧施力。彈簧應(yīng)由經(jīng)合適熱處理的彈簧鋼制成，彈簧應(yīng)磨平，磨平面與彈簧長軸垂直。圖1 是一個合適的壓力裝置。彈簧應(yīng)符合以下要求：.1 彈簧應(yīng)在室溫23 ±5（73.4 ±9）下校正。連續(xù)施以遞增的

13、力遞增幅度不超過250N（50lbf），測量相應(yīng)的變形長度，取精度為0.2mm（0.01in.）。在1.8kN(400lbf)的力下，力與變形距離的曲線的斜率應(yīng)為70±3.5kN/m(400±20lbf/in.) 斜率用相應(yīng)的變形長度除以1.8kN上下的兩個力獲得。.2 在彈簧被裝入壓力裝置，在1.8kN(400lbf)的力下被壓縮，在溫度為70±2（158 ±3.6）的熱空氣爐中加熱一周后，由于疲勞造成彈簧原始尺寸的變化不應(yīng)超過3mm（0.01in.）。在常規(guī)的使用中，在一年的時長內(nèi)，每周對尺寸的檢查得出的尺寸變化不應(yīng)超過上述值。.3 壓緊彈簧(壓至各

14、線圈接觸)所需的最小力應(yīng)為2.4kN(530lbf).圖1 壓力永久變形測試方法A使用的帶有已校彈簧壓力裝置 外部力的施加-在試樣裝入裝置后，應(yīng)向壓力片和彈簧施加必要的外部力?？梢允褂靡研５膲毫ζ餍祷蛞阎亓康闹匚?。應(yīng)使用螺栓，螺母或其他裝置來防止在撤銷外部力后彈簧原先的壓緊也被釋放。彈簧應(yīng)含有與8.2.1中特征基本相同的特征，但不需校正。圖2展示了一個合適的壓力裝置。8.3 壓力片-用于壓縮試樣的壓力片應(yīng)由足夠厚度的鋼制成，從而在壓力下不會彎曲。 試樣接觸的表面應(yīng)有鉻涂層，并在每次測試前徹底清洗然后擦干。 與試樣接觸的鋼表面應(yīng)先經(jīng)最大為250mm(10mm)的粗糙度處理，然后鍍上鉻并磨光。

15、鉻鍍層和其后的磨光不應(yīng)超出8.3.2中的公差范圍影響最終表面處理。注3-有關(guān)壓力片接觸表面粗糙度的規(guī)格僅能在制造或翻新階段測定，因為在常規(guī)使用中的測定非常困難。裝置的合適程度由使用者決定。8.4 熱空氣爐應(yīng)符合規(guī)范E 145中IIB型實驗室熱空氣爐的規(guī)格。圖 壓力永久變形測試方法A使用的外部施力壓力裝置規(guī)范E 145描述的IIB型熱空氣爐在70以下可以取得滿意的結(jié)果。對于更高的溫度，必須使用IIA型熱空氣爐。內(nèi)部尺寸應(yīng)如下，或具有相同體積：熱空氣爐的內(nèi)部尺寸最小 300´300´300mm（12´12´12 in.）最大 900´900

16、0;1200mm（36´36´48 in.）試樣的擺放方式應(yīng)使其不互相接觸或接觸老化容器壁老化容器的加熱媒介內(nèi)部空氣應(yīng)流動，氣壓為大氣壓。熱量來源種類是可選擇的，但熱源應(yīng)位于老化容器外，空氣供應(yīng)裝置中。應(yīng)使用合適的位于容器的上中部，靠近試樣的測試裝置來記錄實際老化溫度。應(yīng)使用恒溫控制裝置自動控制溫度。為了使老化容器各部分達到精確均勻的溫度，應(yīng)采取以下特殊預(yù)防措施：.1應(yīng)通過機械攪動使熱空氣在熱空氣爐內(nèi)充分流動。當(dāng)使用馬達驅(qū)動的風(fēng)扇，空氣必須不與馬達的刷形放電接觸，以防止臭氧生成。.2應(yīng)使用折流板防止局部過熱和死角。.3恒溫控制裝置應(yīng)位于能夠精確控制加熱媒介溫度的地方。最好的

17、位置是8.4.6中的溫度測試裝置的附近。.4應(yīng)使用位于熱空氣爐各個部分的最高讀數(shù)溫度計來核實加熱的均勻程度。9 程序9.1 測量原始厚度-測量試樣的原始厚度，取精度為0.02mm（0.001in.）。將試樣放在千分刻度盤的砧鐵上，使壓腳測量試樣中心的厚度。9.2 壓力的使用-將試樣裝入裝置，小心地將試樣放在壓力片的中間以防止傾斜。如使用已校彈簧裝置（見圖1），擰緊螺絲釘，直到刻度上讀出的變形數(shù)據(jù)與校準曲線上對應(yīng)于1.8kN(400lbf)的力彈簧變形相同。當(dāng)使用外部施力裝置時（見圖2），用壓力機械或重物對裝置施力。在使用重物時，應(yīng)逐漸添加放置突然的重壓。螺栓和螺母的緊固程度應(yīng)剛好保持試樣和彈簧

18、一開始的變形。在擰緊螺栓時，一定不能施加其他的力。9.3 測試時間和溫度-根據(jù)可能的使用環(huán)境為壓力永久變形測試選擇溫度和時長。在對比測試中，使用相同的溫度和加熱時間。建議選擇規(guī)范D1349中的溫度。建議的測試時長是22小時和70小時。當(dāng)放入裝置時，試樣的溫度應(yīng)為室溫。在組裝完成后2小時內(nèi)將裝置放入熱空氣爐，在選定的測試溫度下放置必要的時間。熱空氣爐中的空氣應(yīng)干燥。在測試結(jié)束后，從熱空氣爐取出裝置，馬上取出試樣冷卻。9.4 冷卻周期-冷卻時試樣應(yīng)擺放在導(dǎo)熱能力低的表面上（如木頭）30分鐘，然后測量最終的厚度。在標(biāo)準實驗室溫度23 ±2（73.4 ±3.6）下進行冷卻。壓力永久

19、變形性能受濕度影響的試樣應(yīng)在相對濕度為50 ±5%的空氣中冷卻。9.5 最終厚度測定-在休息期結(jié)束后，按照9.1在試樣中心測試最終厚度。10 計算10.1 按以下公式計算表示為原始厚度百分比的壓力永久變形。 （1）=表示為原始厚度百分比的壓力永久變形（方法A）=原始厚度（見9.1）=最終厚度（見9.5）11 報告11.1 報告以下信息： 試樣的原始尺寸，包括原始厚度 試樣上的實際壓力，由彈簧的校正曲線和彈簧變形讀數(shù)（見8.2.1）或外部力量大小決定。 從夾緊裝置取出30分鐘后的厚度 試樣類型，測試時間和溫度 表示為原始厚度百分比的壓力永久變形 使用的測試方法（方法A） 測試試樣的數(shù)量

20、測試方法B-空氣中恒定撓力下的壓力永久變形12 裝置12.1千分測試盤-根據(jù)規(guī)范D3767,方法A1的用于測量試樣厚度的千分測試盤注4 對于硬度低于35IRHD的硫化橡膠，壓腳上的力應(yīng)被降至0.2 ±0.05N (0.04 ±0.01lbf)12.2 墊片-用于維持方法B需要的恒定撓力。 用于1型樣品的墊片的厚度應(yīng)為9.5±0.02mm（0.375±0.001in.）用于2型樣品的墊片的厚度應(yīng)為4.50±0.01mm（0.1770±0.0005in.）12.3 壓力裝置-如圖3所示，壓力裝置有兩個或兩個以上的壓力片組成，試樣在壓力片平

21、行的表面間被壓縮。為了達到13.2中的壓縮率，應(yīng)在試樣兩側(cè)放置鋼墊片以控制試樣在壓縮時的厚度。與試樣接觸的鋼表面應(yīng)先經(jīng)最大為250mm(10mm)的粗糙度處理，然后鍍上鉻并磨光。（見注3）12.4 熱空氣爐，見8.4圖3恒定撓力下的壓力永久變形測試方法B的裝置12.5壓力片-用于壓縮試樣的壓力片應(yīng)由足夠厚度的鋼制成，從而在壓力下不會彎曲。試樣接觸的表面應(yīng)有鉻涂層，并在每次測試前徹底清洗然后擦干。與試樣接觸的鋼表面應(yīng)先經(jīng)最大為250mm(10mm)的粗糙度處理，然后鍍上鉻并磨光 鉻鍍層和其后的磨光不應(yīng)超出8.3.2中的公差范圍影響最終表面處理。13 程序13.1測量原始厚度-測量試樣的原始厚度，

22、取精度為0.02mm（0.001in.）。將試樣放在千分刻度盤的砧鐵上，使壓腳測量試樣中心的厚度。13.2壓力的使用-將試樣放入壓力裝置的壓力片間，試樣兩邊都應(yīng)有墊片，墊片與試樣間應(yīng)有足夠的距離來容納壓縮時試樣的側(cè)向延伸（見圖3）當(dāng)使用潤滑劑時，應(yīng)僅敷一層，并且潤滑劑不應(yīng)對橡膠有作用。對于大多數(shù)目的，可以使用硅膠或氟素矽膠。擰緊螺栓，使壓力片平均地接近試樣，直到接觸試樣。壓縮率應(yīng)約為25%?？梢允褂煤线m的機械或液壓設(shè)備來加速測試設(shè)備的運作。13.3測試時間和溫度-根據(jù)可能的使用環(huán)境為壓力永久變形測試選擇溫度和時長。在對比測試中，使用相同的溫度和加熱時間。建議選擇規(guī)范D1349中的溫度。建議的測試時長是22小時和70小時。當(dāng)放入裝置時，試