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覆蓋膠和耳膠拉伸性能(拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長(zhǎng)率）檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-28 15:07:15 更新時(shí)間：2025-07-27 15:07:15

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

覆蓋膠和耳膠拉伸性能(拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長(zhǎng)率）檢測(cè)

覆蓋膠和耳膠拉伸性能(拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長(zhǎng)率）檢測(cè)

覆蓋膠和耳膠作為輸送帶等橡膠制品的關(guān)鍵組成部分，其力學(xué)性能，尤其是拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長(zhǎng)率，直接決定了產(chǎn)品的使用壽命、安全性和可靠性。拉伸強(qiáng)度反映了材料抵抗拉伸破壞的能力，是衡量材料承載極限的重要指標(biāo)；拉斷伸長(zhǎng)率則表征了材料在斷裂前的塑性變形能力，體現(xiàn)了其韌性和抵抗沖擊、變形的能力。在輸送帶運(yùn)行過(guò)程中，覆蓋膠需要承受物料的沖擊、磨損以及環(huán)境因素的影響，耳膠則在接頭部位承受巨大的拉伸力。因此，對(duì)覆蓋膠和耳膠進(jìn)行嚴(yán)格的拉伸性能檢測(cè)，對(duì)于確保產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化配方設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)產(chǎn)品使用壽命以及保障安全生產(chǎn)具有至關(guān)重要的意義。這不僅是生產(chǎn)質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的強(qiáng)制性要求。

檢測(cè)項(xiàng)目

針對(duì)覆蓋膠和耳膠的拉伸性能，核心檢測(cè)項(xiàng)目明確為兩項(xiàng)：
1. 拉伸強(qiáng)度 (Tensile Strength): 指試樣拉伸至斷裂過(guò)程中所承受的最大拉伸應(yīng)力，單位為兆帕 (MPa)。它表征材料抵抗外力拉伸破壞的能力極限。
2. 拉斷伸長(zhǎng)率 (Elongation at Break): 指試樣在拉斷瞬間的伸長(zhǎng)量與其原始標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比 (%)。它表征材料在斷裂前發(fā)生塑性變形的能力，反映材料的韌性。

檢測(cè)儀器

進(jìn)行覆蓋膠和耳膠拉伸性能檢測(cè)的核心設(shè)備是電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，并需配備相應(yīng)的輔助裝置：
1. 電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)： 要求精度等級(jí)不低于0.5級(jí)（ISO 7500-1 / GB/T 16825.1），具備精確的力值測(cè)量和控制拉伸速度的能力。試驗(yàn)機(jī)應(yīng)配備合適的傳感器，量程需覆蓋預(yù)期最大拉力。
2. 拉伸夾具： 通常使用氣動(dòng)或機(jī)械式楔形夾具。夾具的設(shè)計(jì)應(yīng)確保在拉伸過(guò)程中試樣在夾具內(nèi)不打滑或僅在夾持端附近發(fā)生斷裂（非標(biāo)距內(nèi)斷裂）。夾具的夾持面可能需要特殊紋理或襯墊以增加摩擦力并防止試樣受損。
3. 伸展計(jì) (Extensometer)： 高精度測(cè)量試樣標(biāo)距段內(nèi)變形的裝置，對(duì)于準(zhǔn)確測(cè)量彈性模量和屈服點(diǎn)等參數(shù)非常關(guān)鍵。對(duì)于拉斷伸長(zhǎng)率，在滿足標(biāo)準(zhǔn)精度要求的前提下，有時(shí)也可通過(guò)測(cè)量夾具分離距離（十字頭行程）來(lái)間接計(jì)算，但使用接觸式或非接觸式（如視頻）伸展計(jì)直接測(cè)量標(biāo)距變形更為精確。
4. 測(cè)厚儀： 精度至少為0.01mm的接觸式測(cè)厚儀，用于準(zhǔn)確測(cè)量試樣的厚度，這是計(jì)算拉伸應(yīng)力的基礎(chǔ)參數(shù)之一。
5. 裁刀與裁片機(jī)： 用于將硫化膠片沖壓或切割成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定形狀和尺寸的試樣，常用的是啞鈴狀1型、2型或4型裁刀（依據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)選擇）。

檢測(cè)方法

覆蓋膠和耳膠拉伸性能的檢測(cè)需遵循嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化程序：
1. 試樣制備：
a. 取樣：從待測(cè)覆蓋膠或耳膠的成品或硫化膠片上裁取。取樣部位需有代表性，避開氣泡、雜質(zhì)、損傷等缺陷區(qū)域。注意裁取方向（通常平行于壓延方向或產(chǎn)品主要受力方向）。
b. 裁樣：使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的裁刀（通常是啞鈴狀1型或2型）和裁片機(jī)，在裁刀刃口涂抹潤(rùn)滑劑（如稀釋的肥皂液），垂直于膠面沖壓或切割，確保試樣邊緣整齊、無(wú)損傷。每組有效試樣數(shù)量通常不少于5個(gè)。
c. 測(cè)量厚度：在試樣狹窄平行部分（標(biāo)距段）的中點(diǎn)及兩端共三點(diǎn)測(cè)量厚度，取中位數(shù)（或平均值）作為試樣厚度（d）。
d. 標(biāo)記標(biāo)距：在試樣的平行部分用合適的記號(hào)筆或劃線器清晰地標(biāo)記原始標(biāo)距線（L?），通常為25mm或50mm，具體依據(jù)所用裁刀類型和標(biāo)準(zhǔn)要求。
2. 測(cè)試條件： 測(cè)試應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫度（通常23±2°C）和濕度（通常50±10%RH）下進(jìn)行，試樣應(yīng)在此環(huán)境下調(diào)節(jié)足夠時(shí)間（通常不少于16小時(shí)）。
3. 安裝試樣： 將試樣對(duì)稱地夾持在試驗(yàn)機(jī)的上下夾具中，確保試樣的縱軸與拉力方向一致。擰緊夾具，使試樣在夾持部分均勻受力且不打滑。調(diào)整伸展計(jì)（如使用）至試樣的標(biāo)距段上。
4. 設(shè)定測(cè)試參數(shù)： 在試驗(yàn)機(jī)軟件中設(shè)置測(cè)試類型（拉伸）、拉伸速度（通常為500±50 mm/min，具體速度需按所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)確定）。
5. 進(jìn)行測(cè)試： 啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，以恒定速度拉伸試樣直至斷裂。試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)記錄整個(gè)拉伸過(guò)程中的力值（F）和對(duì)應(yīng)的變形（位移或伸長(zhǎng)量ΔL）。
6. 結(jié)果讀取與計(jì)算：
a. 拉伸強(qiáng)度 (TS)： TS = F_max / (W * d) [單位: MPa]
其中：F_max為最大拉力（N），W為試樣狹小平行部分寬度（mm），d為試樣厚度（mm）。
b. 拉斷伸長(zhǎng)率 (EB)： EB = (L_b - L?) / L? * 100% [單位: %]
其中：L_b為試樣斷裂瞬間標(biāo)距線間的距離（mm），L?為原始標(biāo)距（mm）。L_b的測(cè)量可通過(guò)斷裂后將斷裂部分小心拼合后測(cè)量標(biāo)距線間距獲得，或由高精度伸展計(jì)/試驗(yàn)機(jī)位移（需考慮夾具變形和標(biāo)距外伸長(zhǎng)的影響）推算。
c. 分別計(jì)算每組試樣的拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長(zhǎng)率的中位數(shù)或算術(shù)平均值作為最終結(jié)果（具體依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定）。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

覆蓋膠和耳膠拉伸性能的檢測(cè)必須嚴(yán)格遵循相關(guān)國(guó)家、行業(yè)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以確保測(cè)試結(jié)果的可比性和權(quán)威性。常用標(biāo)準(zhǔn)包括：
1. GB/T 528-2009 《硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測(cè)定》：這是中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)規(guī)定了橡膠拉伸性能測(cè)試的原理、儀器、試樣、步驟、結(jié)果計(jì)算和報(bào)告等。是覆蓋膠和耳膠檢測(cè)最常依據(jù)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。
2. HG/T 3056-XXXX 《織物芯輸送帶覆蓋層性能規(guī)范》：中華人民共和國(guó)化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)不僅規(guī)定了覆蓋膠的拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長(zhǎng)率要求，還規(guī)定了耐磨、撕裂等其他性能指標(biāo)及相應(yīng)的測(cè)試方法（引用GB/T 528等）。是輸送帶覆蓋膠性能評(píng)價(jià)的核心標(biāo)準(zhǔn)（注意版本號(hào)，XXXX代表最新有效版本年份）。
3. ISO 37:2017 《Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of tensile stress-strain properties》：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)。其技術(shù)內(nèi)容與GB/T 528基本等效，是全球廣泛認(rèn)可的橡膠拉伸性能測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)。
4. DIN 53504:2017 《Testing of rubber - Determination of tensile strength at break, tensile stress at yield, elongation at break and stress values in a tensile test》：德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在歐洲地區(qū)應(yīng)用廣泛。
5. ASTM D412-16(2021) 《Standard Test Methods for Vulcanized Rubber and Thermoplastic Elastomers—Tension》：美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，在北美及其他地區(qū)有廣泛應(yīng)用。其試樣類型（Die C, Die D等）與GB/T/ISO略有不同，結(jié)果表述也可能存在差異（如常報(bào)告100%定伸應(yīng)力、300%定伸應(yīng)力等）。
6. 相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)： 針對(duì)具體類型的輸送帶（如鋼絲繩芯輸送帶、織物整芯輸送帶等）的國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如GB/T 9770, GB/T 7984等）中，通常會(huì)對(duì)覆蓋膠和/或耳膠的拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長(zhǎng)率等提出具體的、強(qiáng)制性的最低性能要求指標(biāo)，并在試驗(yàn)方法部分引用GB/T 528或等同標(biāo)準(zhǔn)。

在進(jìn)行覆蓋膠和耳膠拉伸性能檢測(cè)時(shí)，務(wù)必明確所依據(jù)的具體標(biāo)準(zhǔn)版本，并嚴(yán)格按照該標(biāo)準(zhǔn)的要求執(zhí)行每一步操作，包括試樣制備、測(cè)試條件、參數(shù)設(shè)定、結(jié)果計(jì)算