防腐蚀材料中有一项重要的指标,就是硬度;无论是防腐蚀 涂料还是纤维增强塑料,或者橡胶及耐蚀砖板,还是金属喷涂层 的质量都离不开规定的硬度标准。硬度决定着材料的物理及化学 性能,也是最重要的抗腐蚀因素之一。说到硬度,就会想到邵氏 硬度、莫氏硬度、铅笔硬度等几个概念。这些概念经常会混淆, 为了方便理解和实际应用,区别他们之间的关系,笔者罗列了关 于材料硬度的一些资料,以飨防腐界朋友们。
邵氏硬度,是国际上检测材料硬度的通用方法之一,通常采 用邵氏硬度计来检测。邵氏硬度单位读数叫“度”,分为 0-100 度,其描述方法有 A 和 D 两种。
邵氏 A 硬度计量程是 0-100HA,主要检测软质材料,如橡胶、 塑料等;邵氏 D 硬度计量程是 0-100HD,主要检测硬质材料, 如工业厂房地坪等。图1所示。
莫氏硬度,是用来表示矿物质硬度的一种标准。莫氏硬度的 检测方法是用刻痕法,就是将棱锥形金刚钻针刻划所测试的矿物 质表面,并测量划痕的深度,该划痕的深度就是莫氏硬度,以符 号 HM 表示。莫氏硬度共分为 10 级,就是以 10 种矿物质的硬度 来表征:金刚石 10 级、刚玉 9 级、黄玉 8 级、石英 7 级、长石 6 级、磷灰石 5 级、萤石 4 级、方解石 3 级、石膏 2 级、滑石 1 级; 可以看出金刚石为最硬,滑石最软。莫氏硬度主要检测耐蚀砖板 (花岗岩、耐酸砖、瓷板等),无机地坪(金刚砂地坪、硬化剂 地坪、水泥基自流平地坪、无机磨石等)图2所示。
铅笔硬度,又叫做涂膜硬度铅笔测定法,是一种标定涂膜硬 度的测试方法和量度体系,也是防腐蚀涂料涂膜的专用硬度检测 方法。按照工业标准铅笔笔芯的硬度分为 13 个等级,以 H 和 B 表示,其中 H 代表硬度 B 代表黑度。最硬的为 6H 最软的是 6B, 软硬适中的是 HB。硬度从 6H、5H、4H、3H、2H、H、HB、B、 2B、3B、4B、5B、6B 逐渐依次递减。铅笔硬度检测专用工具是 铅笔硬度计,具体操作就是将铅笔夹在夹具上,与涂膜成 45°角,夹具上端有重锤,使笔尖紧压在涂膜上,摇动手柄,让铅笔在涂 膜面作推犁式移动,每划一次就换一支铅笔,从最硬开始到最软 逐个试验,直到找到涂膜不被划破的铅笔,这支铅笔的硬度就是 该涂料涂膜的硬度。图3所示。
铅笔硬度计除了检测有机涂层涂膜硬度,还可以检测装饰材 料,合成皮革等硬度。图4所示。
以上防腐蚀材料硬度概念及检测方法都是常用的,而且铅笔 硬度是防腐涂料研发及施工技术人员必须掌握的理论及操作方
法。一些不常用的如金属硬度的检查方法就比较复杂,有洛氏硬 度(HRC)、布氏硬度(HB)、维氏硬度(HV)、里氏硬度(HL)、肖 氏硬度(HS)等等,洛氏硬度(HRC)、布氏硬度(HB)在金属 硬度测试中较为常用。其中洛氏硬度的检测是以压痕进行试验 的,硬度有三种标尺 A、B、C,符号分别记作 HRA、HRB、HRC, 这些可以查阅相关专业资料,进一步深入了解。
防腐蚀技术人员可以通过防腐蚀材料几种硬度的了解和测 试方法的掌握,就可以针对性的根据腐蚀介质浓度温度选择防腐 材料。如聚脲弹性体材料可以通过对配方的调整改变硬度数值, 就可以在中性,酸性,碱性不同 PH 环境下选择使用,PU 发泡 也因配方不一样可以形成软硬不一样的终端产品。