ASTM D1894 Коэффициент трения пластиковых пленок
ASTM D1894 содержит описание стандартного метода испытания для определения статических и кинетических коэффициентов трения (начальные коэффициенты трения и трения скольжения) у пластиковых пленок и плиток при скольжении по самим себе или другим материалам при определенных условиях.
Коэффициенты трения дают информацию о свойствах скольжения пластиковых пленок, играют важную роль, особенно в упаковочной промышленности, и имеют отношение как к контролю качества при производстве пленки, так и к разработке пленочного материала для технического проектирования. Кроме того, они также играют важную роль при испытаниях аккумуляторов электромобилей в виде сепараторных пленок.
Стандарт ASTM D1894 технически не эквивалентен своему аналогу ISO 8295, поэтому результаты двух методов нельзя сравнивать напрямую.
Цель и диапазон применения Коэффициент трения, сепараторные пленки Образцы и размеры Проведение испытания и оборудование Загрузки Часто задаваемые вопросы Запросить консультацию
ASTM D1894, цель и диапазоны применения
Определение коэффициента трения по ASTM D1894 особенно важно для пленочных материалов, которые будут проходить дальнейшую обработку в упаковочных и печатных машинах. В частности, коэффициент трения сцепления и трения скольжения пластиковых пленок дает важную информацию об обрабатываемости и структуре поверхности, что, в свою очередь, важно в плане пригодности к печати. Пластиковые пленки находят широкое применение в упаковочной промышленности (например, упаковка для пищевых и непищевых продуктов). Кроме того, они являются важными составляющими элементами более комплексных изделий (например, аккумуляторы для электромобилей).
Характеристики / результаты испытаний по ASTM D1894
При испытании по ASTM D1894 коэффициент трения (μ) является главным результатом. Он показывает, насколько хорошо два материала движутся друг относительно друга или насколько легко они прилипают друг к другу. Коэффициент трения представлен не только как коэффициент трения скольжения, но и как коэффициент трения сцепления. Чем выше коэффициент трения, тем больше степень шероховатости поверхности.
Коэффициент трения μ = Fs/FD
| Аббревиатура | Размерность | Имя | Краткое описание |
| μs | Коэфф-т трения сцепления Статический коэфф-т трения |
| |
| Fs | N | Усилие трения сцепления Статическое усилие трения | Fs - это статическое усилие трения, выраженное в ньютонах |
| µk | Коэфф-т трения скольжения Динамический коэфф-т трения |
| |
| Fk | N | Усилие трения скольжения Динамическое усилие трения | FD - нормальное усилие в ньютонах, сгенерированное массой каретки |
ASTM D1894: образцы и размеры
В стандарте ASTM D1894 регламентирован образец, закрепляемый на плоскости, с размерами 250 мм x 130 мм (10 дюймов x 5 дюймов). Образец из пленки, который крепят на каретке, должен обладать размером 120 мм (4,5 дюйма) в квадрате, его толщина не должна превышать 0,254 мм (согласно терминологии для пленок по ASTM D883).
ASTM D1894, проведение испытания и оборудование
Машина для испытаний COF и испытательное приспособление:
- Определение коэффициента трения по ASTM D1894 можно легко проводить на статической испытательной машине zwickiLine с использованием дополнительного приспособления фирмы ZwickRoell.
- Испытательное приспособление состоит из плоского опорного стола и каретки с известной массой. С помощью этого приспособления можно определять характеристики трения между пленкой и пленкой.
Проведение испытания:
- Одна пленка крепится на каретке. Вторую пленку можно закрепить на столе из высококачественной стали или на входящей в комплект поставки стеклянной плите, укладываемой на испытательный стол. Между столом и кареткой пара пленок размещается таким образом, чтобы образовалось полное прилегание с одинаковым распределением давления на известной площади. Это достигается посредством применения мягкого сукна.
- Движется ли каретка по столу, или же перемещение выполняет сам стол - для испытания это не существенно.
Расчет коэффициента трения:
- Коэффициент трения представляет собой частное из измеренного на каретке усилия растяжения и опорного давления каретки из-за собственного веса: Коэффициент трения μ = Fs/FD
- Статический коэффициент трения (трение сцепления) рассчитывается на основе первого пикового значения усилия растяжения на каретке, а динамический коэффициент трения (трение скольжения) - из среднего значения усилия растяжения на каретке в течение регламентированного пути скольжения.
Характеристики трения сепараторных пленок в рамках испытания аккумуляторов по ASTM D1894
Сепараторные пленки в литий-ионной батарее отделяют друг от друга анод и катод для предотвращения электрических коротких замыканий. В то же время сепаратор позволяет пропускать ионизированные носители заряда, необходимые для замыкания цепи в электрохимической ячейке.
Наряду с керамическими сепараторами и стекловолоконными неткаными материалами используются полимерные мембраны. Определение прочности при растяжении и деформации разрушения позволяет делать выводы о целостности пленки сепаратора при механических нагрузках во время эксплуатации. В то время как более толстые пленки сепаратора эффективно и безопасно предотвращают контакт анода с катодом, более тонкие пленки позволяют уменьшить вес аккумулятора и повысить плотность энергии.
Другим важным аспектом является поведение сепаратора в зависимости от коэффициента трения между электродным покрытием и сепаратором. Эти характеристики влияют на производительность ячейки и особенно важны для настройки производственных параметров в процессах намотки. Фирма ZwickRoell предлагает не только испытания при комнатной температуре, но при приближенных к условиям эксплуатации температурах в диапазоне от -20 °C до +50 °C, создаваемых термокамерами фирмы ZwickRoell. Это обеспечивает всестороннее определение характеристик сепараторных пленок в различных условиях.
Поскольку специальных стандартов испытаний аккумуляторов электромобилей еще не существует, обычно в качестве заменителя используют ASTM D1894 для определения характеристик трения. Эти испытания также проводятся в среде электролита для получения приближенных к реальности механических характеристик. Активное участие в работе комитетов по дальнейшему развитию этих стандартов, особенно в области материалов для аккумуляторов, гарантирует, что методы испытаний фирмы ZwickRoell будут и впредь соответствовать всем будущим требованиям.
Воспользуйтесь ведущим программным обеспечением в области испытаний материалов
Программное обеспечение testXpert фирмы ZwickRoell предлагает следующее:
- Простота в управлении: немедленно приступить к испытаниям и легко стать экспертом - при максимальной защите.
- Безопасное и эффективное проведение испытаний: получайте выгоду от надежных результатов и максимальной эффективности испытаний.
- Гибкая интеграция: testXpert оптимально подходит для всех Ваших испытаний и процессов – просто увеличивается эффективность.
- Перспективный дизайн: программное обеспечение для всего срока службы, готово для решения задач будущего!
Часто задаваемые вопросы к определению коэффициента трения по ASTM D1894
ISO 8295 и ASTM D1894 - два международных стандарта для определения коэффициента трения пластиковых пленок. В стандартах различаются, среди прочего, размер и вес каретки, а также материал, которым каретка должна быть покрыта. Кроме того, различается величина образца. В отличие от ASTM D1894, в стандарте ISO 8295 предписано применение пружины.
Коэффициент трения рассчитывают как частное из измеренного на каретке усилия растяжения и опорного давления каретки из-за собственного веса. Формула расчета коэффициента трения: t μ = Fs/FD.
Коэффициент трения (μ) - главный результат испытания по ASTM D1894. Он показывает, насколько хорошо два материала движутся друг относительно друга (коэффициент трения скольжения) или насколько легко они прилипают друг к другу трения (коэффициент трения сцепления). Коэффициент трения сцепления указывает, какое усилие необходимо для приведения двух материалов в движение, коэффициент трения скольжения гласит, какое усилие необходимо для поддержания этого движения.
Чем выше коэффициент трения, тем большей шероховатостью обладает поверхность.