巴氏硬度

硬度门类

巴柯尔(Barcol)硬度（简称巴氏硬度）, 最早由美国 Barber-Colman公司提出，是近代国际上广泛采用的一种硬度门类，一定形状的硬钢压针，在标准弹簧试验力作用下，压入试样表面，用压针的压入深度确定材料硬度，定义每压入0.0076mm为一个巴氏硬度单位。巴氏硬度单位表示为HBa。

简介

众所周知，对材料的任何特性参量(物理的或化学的等)进行检测或测量时，不管方法和仪器设备如何完善，其测量结果始终存在着不确定性。

对硬度测量结果不确定度进行研究需确保实验室的硬度检测设备维持在较高的检测水平，并补充和完善实验室的质量管理及控制。因此对不确定度的测量评定是非常必要的。

复合材料是指两种或两种以上的物理、化学性质不同的物质经过一定方法得到的一种新的多相固体材料。复合材料最大的特点是其性能比组成材料的性能优越的多，甚至可以创造单一材料不具备的双重或多重功能，或者在不同时间、条件下发挥不同的功能，由于其优越的物理化学性能，如今复合材料的应用比比皆是，与日常生活和国民经济密不可分，发挥了极其重要的作用。在建筑方面，树脂基复合材料已广泛应用于内外墙板、透明瓦、冷却塔、空调罩、风机、玻璃钢水箱、卫生洁具、净化槽等。在交通方面，使用复合材料可以减轻重量，降低油耗。

巴氏硬度计

巴柯尔硬度计(巴氏硬度计)作为专门测量玻璃钢制品、增强或非增强硬塑料、铝及铝合金、黄铜、紫铜等较软金属硬度的专用检测工具(特别适用于玻璃钢制品)，已被大多数国家或国际组织认可。美国材料试验协会(ASTM)、日本工业规范(JIS)、中国等国家相继制定《用巴柯尔硬度计测量玻璃钢(GRP)硬度试验方法》的国家标准。其中GB/T 3854中规定了用巴氏硬度计测试增强塑料硬度的原理、试验仪器、试样、试验程序、试验结果和试验报告。

巴氏硬度值可通过查表，换算成布、洛、维、韦等其他硬度值。

玻璃纤维增强塑料夹砂管巴氏硬度测定

玻璃纤维增强塑料夹砂管（简称FRPM）是以玻璃纤维及其制品为增强材料，以不饱和聚酯树脂等为基体材料，以石英砂及碳酸钙等无机非金属颗粒材料为填料，采用定长缠绕工艺、离心浇铸工艺、连续缠绕工艺方法制成的管道。

FRPM 管具有耐腐蚀性好、设计寿命长（一般为50 年以上）、强度高、输送能力高、耐磨性好、维护费用低等优点，因此，广泛应用于给水、排水、污水处理、石油化工等许多领域。而巴氏硬度测量是玻璃纤维增强塑料工艺性能评价的一个重要指标,巴氏硬度测量简便,非常适合于加工现场、仓库使用。巴氏硬度偏低说明材料的树脂固化程度不佳，达不到使用要求。巴氏硬度检测属于非破坏性试验，对质量控制有重要意义，因此它被广泛应用于工程复合材料的检测。

众所周知，对材料的任何特性参量(物理或化学等)进行检测或测量时，不管方法和仪器设备如何完善,其测量结果始终存在着不确定性。对硬度测量结果不确定度进行研究需确保实验室的硬度检测设备维持在较高的检测水平，并补充和完善实验室的质量管理及控制。因此对硬度不确定度的测量评定是非常必要的。

应用

复合材料的进口量日益增大，2007至2008年间，上海出入境检验检疫局工业品与原材料检测技术中心承担了上海口岸的多批次工程复合材料检测业务，其中巴氏硬度测量是复合材料工艺性能评价的一个重要指标，巴氏硬度测量简便，非常适合于加工现场、仓库使用。巴氏硬度偏低说明复合材料的树脂固化程度不佳，达不到使用要求。上海口岸曾发生复合材料巴氏硬度不合格，抗拉强度、弯曲强度不合格而退运的情况。巴氏硬度检测属于非破坏性试验，对质量控制有重要意义，因此它被广泛应用于工程复合材料的检测。

分析不确定度的来源

（1）测量重复性所引入的不确定度分量；

（2）巴氏硬度计的计量性所引入的不确定度分量；

（3）数值修约所引入的不确定度分量；

（4）环境条件变化所引入的不确定度分量。

总结

在玻璃纤维增强塑料夹砂管巴氏硬度的测量过程中，测量重复性为不确定度的主要来源，而测量重复性所引入的标准不确定度分量，包括材料的不均匀性、测量人员操作差异性、试样加工等因素，由于实验采用成品直接测量，测量过程为同一人员完成，操作差异性以及试样加工因素在此不予考虑，因此，本次测量中，不确定度的主要来源可能为材料自身的不均匀性。

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