涂層劃痕硬度概念及鉛筆硬度測試

1. 基材上的涂層

涂層通常是由基底支撐的非常薄的材料層。放置在基材頂部的任何物質都是涂層，其包括蠟，漆/丙烯酸/搪瓷涂料和涂覆在基材上的其他類型的材料。涂在硬質基底上的涂層自然會增加涂層的硬度。

什么是硬度？

硬度是當施加壓縮力時固體材料對變形的抵抗力。某些材料（例如金屬）比其他材料（例如塑料）更硬。宏觀硬度通常以強分子間鍵為特征，但固體材料在力作用下的行為要復雜得多; 因此，有不同的硬度測量：

1）劃痕硬度

2）壓痕硬度

3）反彈硬度。

硬度高度依賴于延展性，彈性剛度，塑性，應變，強度，韌性，粘彈性和粘度。

劃傷硬度

在本文中，我們將放大Scratch Hardness。該測試用于確定材料對劃痕和磨損的硬度。

通常有3個用于確定礦物硬度的比例：

1. 莫氏標度：它基于相對劃痕硬度，滑石分配值為1，鉆石分配值為10.莫氏標度有兩個局限性; 它不是線性的，大多數現代磨料都在9到10之間。

2. Ridgway's Scale：通過賦予石榴石硬度為10，鉆石硬度為15，改變莫氏硬度。

3. Wooddell的比例：通過使用耐磨性來擴展Ridgway的比例，并根據石英的7和剛玉的9來推斷比例，使得南美棕鉆石bort值為42.4。

鉛筆硬度

礦物垢（Mohs，Ridgway和Wooddell）不太適合與涂料或薄膜一起使用。因此，創建了使用鉛筆硬度標度測量薄膜的標準化ASTM方法。鉛筆由石墨制成，莫氏硬度僅為1-2H。將鉛筆硬度標度視為石墨的詳細硬度標度。

多年來，涂料工業一直使用鉛筆硬度測量來確定透明和著色有機涂膜的硬度。該測試方法也已用于確定這些涂層的固化，特別是當使用加熱強制干燥時。

該測試方法在單個實驗室的開發工作和生產控制測試中特別有用。應該認識到，當使用不同的鉛筆和面板時，所獲得的結果可能在不同的實驗室之間變化。應盡一切努力使所用鉛的硬度和所遵循的技術標準化。

同樣重要的是要注意鉛筆硬度測試只是用于評估涂層的許多測試之一。任何涂層的硬度都要考慮，因此不要完全根據其硬度來判斷涂層。

分級鉛筆有各種各樣的硬和軟，可以在大多數藝術或辦公用品商店找到，硬度范圍從10H到9B。'H'代表硬度，'B'代表黑色，HB代表硬筆和黑色鉛筆。ZUI硬的是10H，然后是9H，8H，7H，6H，5H，4H，3H，2H和H.F是硬度標度的中間值; 然后是HB，B，2B，3B，4B，5B，6B，7B，8B和9B，這是ZUI軟的。ZUI常用的書寫筆是＃2（HB級），相當柔軟，含有更多石墨，并留下深色印記。 IGL Coatings Kenzo的額定值為10H。

如何進行鉛筆測試？

通常，測試的涂層厚度為25.4-38.1微米，并允許干燥7天。測試期間的環境溫度也可能是干燥時間的一個因素，并且可能對涂層的硬度產生影響。

選擇鉛筆并制作約1/2英寸長的線。如果鉛筆刮擦涂層表面，則使用較軟的鉛筆，直到我們獲得**支不會刮傷涂層的鉛筆。

重復測試以確保結果是可重復的。還有一些涂層很硬，10H鉛筆不會刮傷它們 - 這些涂層的額定值為10H，表示它們的硬度。

僅將此圖表用作指南。同樣重要的是要了解任何通用涂層的硬度可能并不總是相同; 換句話說，如果一家公司的硬度為3H的聚氨酯，不要認為其他所有的聚氨酯增強劑都具有3H的硬度。他們不會; 它們因制造商和產品而異。

如上所述，鉛筆硬度測試只是評估涂層性能的許多測試之一。其他測試，如耐磨，抗反向沖擊，直接抗沖擊，交叉影線粘合，氧化，光澤保持，抗紫外線，泛黃，起泡，干燥時間，耐化學性/耐溶劑性，耐鹽霧性，耐濕性，耐酸和耐堿性，VOC和HAP含量等對涂料的性能也非常重要。