符合 ASTM D1894 標準的特徵值/測試結果
在 ASTM D1894 測試中,摩擦係數(μ)是主要的結果。 這項結果指出兩種材料相互移動的程度,或彼此之間有多麼容易黏附。 摩擦係數可描述為動態摩擦係數和靜態摩擦係數。 摩擦係數越高,材料的表面越粗糙。
摩擦係數 μ = Fs/FD
縮寫: | 單位 | 名稱 | 概略說明 |
μs | 靜摩擦係數 |
| |
Fs | N | 靜摩擦力 | Fs為靜摩擦力,以牛頓為單位 |
µk | 動摩擦係數 |
| |
Fk | N | 動摩擦力 | FD是托架質量施加的正向力,以牛頓為單位。 |
ASTM D1894 測試和試驗機
COF 試驗機與測試治具:
- 根據 ASTM D1894 測定的摩擦係數可透過一台 zwickiLine 靜態試驗機及其附加的測試治具輕鬆完成。
- 測試治具由水平測試台和已知質量的托架組成。 測試治具可用於測定薄膜與薄膜之間的摩擦行為。
進行測試:
- 將薄膜夾在托架上。 另一個薄膜可以夾在不銹鋼測試台上,或放置於不銹鋼測試台上的玻璃板。薄膜對安裝在工作台和托架之間,以便在整個已知表面區域上提供全表面支撐和均勻分佈的壓力。這是透過使用一層毛氈來實現的。
- 至於滑架是在工作台上移動,還是由工作台進行移動,與測試無關。
計算摩擦係數:
- 摩擦係數表示為在滑架上測得的拉力與滑架自身重量所產生的接觸力之商數: 摩擦係數 μ = Fs/FD
- 靜摩擦係數(靜摩擦)根據托架上拉伸力的初始峰值計算而得,動摩擦係數(滑動摩擦)是在經過一段指定的滑動距離後,根據托架上拉伸力的平均值計算而得。
在電池測試中,對隔膜進行符合 ASTM D1894 標準的摩擦性能測定
鋰離子電池中的隔膜可將陽極和陰極分開,以防止電氣短路。 同時,隔膜可讓電離電荷載體流動,因此隔膜是電化學電池中閉合電路所需要的。
除了陶瓷隔膜和玻璃纖維不織布外,主要還使用聚合物薄膜。 測定拉伸強度及斷裂應變為隔膜在正常機械應力下提供了完整的相關資訊。 較厚的隔膜薄膜能有效且安全地防止正負極之間的接觸,而較薄的薄膜能減輕電池的重量進而提高能量密度。
另一個相關方面是,電極塗層與隔膜之間的摩擦係數會影響隔膜的行為。 這些特徵值會影響電池的性能,對於設定捲繞過程中的生產參數尤為重要。 ZwickRoell 試驗機不僅能在環境溫度下執行測試,並且在配備 ZwickRoell 溫箱後,也能於 -20 °C 至 +50 °C 溫度範圍內執行測試。 這確保可歸納出隔膜在不同條件下的綜合特徵。
由於目前尚未有適用於 EV 電池的特定測試標準,因此通常以 ASTM D1894 用作替代標準來歸納出電池的摩擦性能。 這些測試也在電解質潤濕的狀態下進行,以獲得真實的機械特性。 積極參與這些標準的後續制定,特別是電池材料的標準,確保 ZwickRoell 測試方法能持續滿足未來的所有要求。
有關如何根據 ASTM D1894 標準測定摩擦係數的常見問題
ISO 8295和ASTM D1894是用於測定塑膠薄膜摩擦係數的兩個國際標準。 其中這些標準會區分托架尺寸和重量,以及必須覆蓋或包覆托架的材料。 試樣的尺寸也有所不同。 與 ASTM D1894 不同,ISO 8295 規定使用彈簧進行測試。
摩擦係數為托架上測得的拉伸力與托架自身重量所產生的接觸力之商數, 摩擦係數的計算公式:t μ = Fs/FD。
根據 ASTM D1894 進行測試時,摩擦係數 (μ)是主要結果。 這項結果指出兩種材料相互移動的程度(動或動態摩擦),或彼此之間有多麼容易黏附(靜摩擦)。靜摩擦係數指出需要多大的力才能移動兩種材料,而動或動態摩擦係數說明讓這兩種材料保持移動所需的力。
摩擦係數指出表面摩擦係數越高就越粗糙。