材料表面的刮擦劃痕磨損區別及檢測方式

時間：2024/12/2閱讀：25

材料表面的刮擦劃痕磨損區別及檢測方式

劃傷是在正常使用和處理，運輸或組裝過程中可能發生的機械表面損壞的類型。劃痕被定義為“固體對沿著其表面移動的第二個主體的邊緣或突起穿透的抵抗力" ，通常將劃痕與樣品表面中的一次出現相關聯。正常的刮擦包括變形，例如耕作，但也可能涉及材料開裂，剝落和去除。相比之下，擦傷是用于描述相對較細的表面劃痕的術語，通常以淺損傷為特征，這些劃痕分布在通常會破壞表面涂層外觀的相對較大的區域上。將耐擦傷性視為表面性質可能是方便的，而耐刮擦性或耐磨性也涉及材料的主體。

對于實驗室的劃痕和劃痕測試，以已知的速度和已知的力在樣品表面上繪制具有定義的幾何形狀的測針。大多數耐刮擦性或耐擦傷性研究的目的是確定材料在特定測試條件下的行為，建立相似材料的相對等級或確定表面涂層的破壞極限。然后，可以使用此信息更好地了解材料的表面特性和性能特征。

與磨損測試類似，材料表面的刮擦損壞量可能會受測試參數（例如手寫筆的成分和幾何形狀，負載以及刮擦速度）的影響，并且需要采取適當的程序來*大程度地減少這些影響。刀尖的幾何形狀和負載條件選擇不當，通常會產生比使用中的損壞更嚴重的損壞，從而導致誤導性結果。

從頭開始的例子例如，使用不同的劃痕壓頭幾何形狀可能會產生不同的機械變形：1mm球形球（硬化不銹鋼或鎢鋼）；圓錐形金剛石立方角金字塔形圓柱體與軸線成45度角；直徑0.8mm的螺旋和回形針的半徑邊緣。還可通過在整個樣本表面上繪制測針的速度引入變化。對于提供可調速度的劃痕測試儀，必須注意確保每次測試的速度均相同。另一個需要考慮的因素是，在測試開始之前，觸控筆在樣品表面上停留的時間，以及觸控筆“沉入"的深度。

材料特性，例如表面粗糙度，硬度，彈性模量，紋理，晶粒，光澤度和涂層的厚度也會影響刮傷的嚴重程度。盡管刮擦似乎是一個相對簡單的概念，但是嘗試評估和描述聚合物材料上的結果并不總是那么容易。許多塑料具有粘彈性，在加載過程中，塑料中的應力可能會松弛。另外，去除應力后，塑料表現出彈性恢復。

例如，諸如劃痕寬度，凹槽深度，移位的材料和損壞的嚴重性之類的參數可能會隨時間變化。其他可能影響劃痕視覺效果的問題包括樣品的顏色，應變變白的量，劃痕的方向，光照和觀察條件，以及允許觀察者觀察樣品的時間。

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