Твердость материала

Имеется много литературных данных, отечественных и зарубежных, по определению твердости различных материалов. В зарубежной практике, например, особенно распространено испытание царапанием исследуемого предмета.

В этом случае твердость материала определяется по ширине или глубине образовавшейся в нем при проведении стальным или алмазным острием канавки.

Для определения твердости пластических материалов данный метод менее пригоден, что объясняется значительным отличием этих материалов от металлических при сопоставлении твердости с величиной относительного упругого восстановления и глубины отпечатка.

Если для металлов упругое восстановление не превышает 16%, то для полимерных материалов оно весьма велико – от 20 до 80%. Следовательно, точно определить твердость полимерных материалов, особенно в процессе нарастания их твердости, когда трудно установить видимую царапину, таким способом невозможно.

Основным видом испытаний как в отечественных, так и в зарубежных исследованиях являются многочисленные испытания твердости путем вдавливания, при которых к индентору (шарику, алмазному конусу или алмазной пирамиде) прикладывают постоянную нагрузку, а твердость определяют по площади получаемого отпечатка. При динамическом вдавливании шарик или конус падает на испытуемое тело, а твердость определяется по размеру отпечатка и энергии удара.

Наиболее распространенным прибором для такого вида испытаний является прибор Бринелля. Однако определить твердость почти незатвердевшего материала, каким является клей в процессе отверждения, на этом приборе практически невозможно, так как большие нагрузки прибора и большой диаметр шарика при сравнительно небольшой толщине клеевого покрытия, применяемого при изучении клеевых прослоек (не более 2 мм), не дает возможности уловить различие в размере полученных отпечатков.