耐冲击性

试样抵抗冲击负荷作用的能力

简介

耐冲击性又称冲击强度，系指涂于底材上的涂膜在经受高速率的重力作用下发生快速变形而不出现开裂或从金属底材上脱落的能力，它表现了被试验漆膜的柔韧性和对底材的附着力。需注意的是所谓耐冲击性实际是一个冲击负荷造成的快速变形，应与漆膜经受静态负荷冲击下的性能区分开。静态负荷下的变形受到塑性和时间等因素的影响，而在冲击负荷的情况下就不存在这个问题，所以ISO 6272--1993改成落锤试验。

现在各国通用的冲击试验仪形状基本相同，但重锤质量、冲头尺寸和滑筒高度有不同规格。我国国家标准GB 1732—79（88）《漆膜耐冲击测定法》规定重锤质量1000 g±1 g，冲头进入凹槽的深度为2 mm±0.1 mm，滑筒刻度等于50 cm±0.1 cm，分度为1 cm。因为所用重锤质量是固定的，所以其检测结果以不引起涂膜破坏的最大高度表示，单位cm。

测试方法

最简单的、作为检定材料冲击性能的试验方法就是简支梁冲击试验和悬臂梁冲击试验。它是把待测材料制成规定尺寸和形状（缺口或无缺口长条型）的试样，用一定能量的摆锤击打，以冲断试样所消耗的功除以试样（若有缺口为缺口处）的横截面积来表示，单位kJ/m2。

另外，还有很多实用性的抗冲击检验方法。比如，落锤试验，落镖试验以及如管件的坠落试验，安全帽的冲击试验等。

原理

根据：Griffith（格里菲斯）微裂纹理论

材料的强度是指抵抗外加负荷的能力，人们希望材料的强度越大越好。而脆性断裂（fracture）是材料的致命弱点，因此关于材料的脆性断裂的研究越来越多。

关于材料脆性断裂的基本根源，Griffith认为实际材料中总存在许多细小的裂纹或缺陷，在外力作用下，这些裂纹和缺陷附近就会产生应力集中现象，当应力达到一定程度时，裂纹就开始扩展而导致断裂。这就是著名的Griffith微裂纹理论。根据Griffith微裂纹理论可知，断裂并不是晶体两部分同时沿整横截面被拉断，而是裂纹扩展的结果。

有机材料抗冲击性的一般方法，是在材料中添加无机体，形成复合材料，无机粉体或晶须或层片对抗冲击性的提高有很大的贡献。

耐冲击性试验

本试验的目的，是检查制品的耐冲击性能。

1．试验种类

本试验根据冲击方法分如下三种：

（1）落锤冲击试验；

（2）落下冲击试验；

（3）石子冲击试验。

2．试验温度

原则上试验温度按下表规定进行（可选择其中一个温度条件试验）。

3．试验方法

（1）落锤冲击试验

①试验装置试验装置包括重锤和试样的支撑机构、控制重锤自由落下的控制机构及重锤和标尺。原则上，重锤采用头部为球形的钢制品，其半径为25mm，质量为0.5kg。

②试验方法有两种方法，一种是测定平均破坏强度，另一种是连续使用同‘一试样测定破坏强度。

a．测定平均破坏强度的方法将试样牢固地安放在指定的位置上，使重锤从适当高度自由落下，进行预备性试验。按这种方法，调节重锤下落位置，假设试验初始高度h0为破坏高度，使重锤从h0高度自由落下冲击试样，如果试样出现碎裂，则将试验高度降低Δh，使重锤在h0 -Δh高度上自由落下冲击下一个试样；如果试样没有出现碎裂，则将试验高度提高Δh，使重锤在h0 +Δh高度自由落下冲击下一个试样。用此方法，至少用20个试样重复试验，求出平均破坏强度和最小破坏强度。

b．用少量试样测定破坏强度的方法将试样牢固的安放在指定的位置上，重锤从适当高度自由落下，进行预备性试验。按这种方法，调节重锤下落位置，假设试验初始高度h0为破坏高度，使重锤从h0高度自由落下冲击试样，如果试样出现碎裂，则将试验高度降低△h，使重锤在h0 -△h高度自由落下冲击下一个试样；如果试样没有出现碎裂，则将试验高度提高△h，使重锤在h0 +△h高度自由落下冲击同一个试样。用此方法，将所有试样重复试验，求出平均破坏强度和最小破坏强度。

c．计算平均破坏强度和最小破坏强度按下式计算：

F =mgH

Fmin =mghmin

H =hmin +（Δh∑iηi/N）±1/2Δh

式中 F——平均破坏强度，N·m或J；Fmin——最小破坏强度，N·m或J；m——重锤的质量，kg；g——平均重力加速度（9.80665），m/s2

H——h平均破坏高度，m；hmin——最小破坏高度，m；△h——试验高度变化量，m；

N——试样总数；i——（h0-hmin）/△h；h0——试验高度，m；ηi——在试验高度下试样破坏数或没有破坏数

这里应说明两点：

（a）用少量试样求破坏强度时，在同一试样上重复试验的次数，都作试样数计；

（b）当用碎裂试样数计算时，上式中最后一项应是-1/2△h，当用设有碎裂试样数计算时，式中最后一项应是+1/2△h。

（2）落下冲击试验

①试验装置试验装置包括试样支撑机构、控制试样自由落下的控制机构及标尺。原则上，试样坠落处地面应是至少10mm厚的混凝土地面。