استاندارد ISO 306:2022 جدیدترین ویرایش از روش بینالمللی تعیین دمای نرمشدگی ویکات (Vicat Softening Temperature – VST) برای مواد ترموپلاستیک است.
هدف و اهمیت آزمون
دمای نرمشدگی ویکات (VST) دمایی است که در آن یک سوزن با نوک تخت و سطح مقطع مشخص، تحت بار استاندارد، به عمق ۱ میلیمتر در سطح نمونه نفوذ میکند. این دما معیاری از مقاومت حرارتی ماده ترموپلاستیک است و نشان میدهد ماده در چه دمایی شروع به نرمشدن سریع میکند.
این آزمون برای موارد زیر کاربرد دارد :
کنترل کیفیت مواد اولیه
مقایسه مواد مختلف از نظر مقاومت حرارتی
بررسی اثر افزودنیها بر خواص حرارتی
ارزیابی مناسب بودن ماده برای کاربردهای خاص (مثلاً قطعاتی که در معرض دما قرار میگیرند)
روشهای آزمون
این استاندارد چهار روش را برای تعیین دمای نرمشدگی ویکات مشخص میکند :
| روش | نیروی اعمالی | نرخ گرمایش |
|---|---|---|
| A50 | ۱۰ نیوتن | ۵۰ درجه سانتیگراد بر ساعت |
| B50 | ۵۰ نیوتن | ۵۰ درجه سانتیگراد بر ساعت |
| A120 | ۱۰ نیوتن | ۱۲۰ درجه سانتیگراد بر ساعت |
| B120 | ۵۰ نیوتن | ۱۲۰ درجه سانتیگراد بر ساعت |
نکته : روش A50 (نیروی ۱۰ نیوتن و نرخ گرمایش ۵۰ درجه بر ساعت) توصیه میشود.
نکته : این استاندارد فقط برای مواد ترموپلاستیک قابل استفاده است. برای مواد ترموست، الاستومرها یا سایر پلیمرها کاربرد ندارد.
تجهیزات مورد نیاز
۱. دستگاه نفوذ (Penetration Apparatus)
۲. سوزن نفوذ (Indenter)
۳. تجهیزات گرمایشی
سه نوع تجهیزات مجاز است:
- حمام مایع (روغن پارافین، روغن ترانسفورماتور، گلیسیرین، روغن سیلیکون)
- بستر سیال (Fluidized Bed) با پودر اکسید آلومینیوم
- واحد گرمایش تماس مستقیم (Direct-Contact Heating Unit)
نکته : روش حمام مایع به عنوان روش مرجع در صورت تردید یا اختلاف نظر در نظر گرفته میشود.
۴. وزنهها
برای روشهای A وزنه ۱۰±۰.۲ نیوتن
– برای روشهای B: وزنه ۵۰±۱.۰ نیوتن
۵. دستگاه اندازهگیری دما
۶. دستگاه اندازهگیری نفوذ
نمونه
- ضخامت : ۳ تا ۶.۵ میلیمتر
- ابعاد : حداقل ۹.۵ میلیمتر × ۹.۵ میلیمتر (یا قطر ۹.۵ میلیمتر برای نمونههای استوانهای)
- تعداد : حداقل ۲ نمونه برای هر آزمون
- سطح نمونهها باید صاف، موازی و عاری از زائده باشد.
روش انجام آزمون
۱. نصب نمونه : نمونه را به صورت افقی زیر سوزن قرار دهید (سوزن حداقل ۳ میلیمتر با لبه نمونه فاصله داشته باشد)
۲. اعمال بار : وزنه مناسب را اضافه کنید (۱۰ یا ۵۰ نیوتن) و ۵ دقیقه صبر کنید، سپس دستگاه نفوذ را صفر کنید.
۳. گرما دهی : دما را با نرخ یکنواخت افزایش دهید :
- ۵۰±۵ درجه سانتیگراد بر ساعت برای روشهای A50 و B50
- ۱۲۰±۱۰ درجه سانتیگراد بر ساعت برای روشهای A120 و B120
۴. ثبت دما : دمایی را که سوزن به عمق ۱±۰.۰۱ میلیمتر نفوذ کرده است، به عنوان VST ثبت کنید.
۵. محاسبه میانگین : میانگین حسابی نتایج نمونهها را محاسبه کنید.
توجه : اگر محدوده نتایج آزمونه ها بیشتر از ۲ درجه سانتیگراد باشد، آزمون را با دو نمونه جدید تکرار کنید و تمام نتایج را گزارش دهید.