跳转到页面内容

ASTM D1894塑料薄膜的摩擦系数

ASTM D1894描述了一种标准试验方法,用于在指定试验条件下测定塑料薄膜和片材在自身或其他材料上滑动时的静态和动态摩擦系数(初始摩擦系数和滑动摩擦系数)。

摩擦系数提供了有关塑料薄膜滑动性能的信息,特别是在包装行业中起着重要作用,与薄膜生产过程的质量控制和技术设计薄膜材料的研发也息息相关。其还以隔膜的形式在EV电池测试中发挥着重要作用。

ASTM D1894在技术上并不等同于其ISO对应标准ISO 8295,因此这两种方法的结果不能直接比较。

目标与应用 隔膜的摩擦系数 试样和尺寸 运行试验及试验设备 下载 常见问题解答 咨询请求

ASTM D1894目标及应用

根据ASTM D1894测定摩擦系数对于需要在包装机和印刷机上进一步加工的薄膜材料来说特别重要。特别是塑料薄膜的静态和动态摩擦系数,它们提供了有关可加工性和表面结构的重要信息,这反过来对于可印刷性也很重要。塑料薄膜广泛应用于包装行业,如食品和非食品包装。它们也是电动汽车电池等更复杂产品的重要组成部分。

符合ASTM D1894标准的特性值/测试结果

ASTM D1894试验中,摩擦系数(μ)是主要结果。其表示两种材料相对移动的能力,或者它们相互粘附的容易程度。将摩擦系数描述为动态摩擦系数以及静态摩擦系数。摩擦系数越高,材料表面越粗糙。

摩擦系数μ = Fs/FD

Abbreviation(缩写)Unit(单位)Name(名称)简短描述
μs静态摩擦系数
  • 指示使两种材料移动需要的力。 μS值高说明材料难以移动。
  • 静态摩擦系数通过滑车上拉伸力的初始峰值来计算。
FsN静态摩擦力Fs是静态摩擦力,单位为牛顿
µk动态摩擦系数
  • 表示在两种材料已经移动后使其继续保持移动状态需要的力。 该值可能与μS不同,通常会更低。
  • 动态摩擦系数(滑动摩擦)通过指定滑动距离内滑车上拉伸力的平均值来计算。
FkN动态摩擦力FD是由滑车质量所产生的标称力,单位为牛顿
根据ASTM D1894标准测定的特性值/测试结果

ASTM D1894标准试样和尺寸

根据ASTM D1894标准,规定附着在平面上的试样测量值应为250 mm x 130 mm(10英寸 x 5英寸)。安装在滑车上的薄膜试样必须切割成约120 mm(4.5英寸)的正方形,且试样厚度不得超过0.254 mm(根据ASTM D883标准中定义的薄膜标准术语)。

ASTM D1894试验和试验设备

COF试验机和试验工装:

  • 可以在zwickiLine静态试验机上使用附加的ZwickRoell试验工装,按照ASTM D1894标准轻松测定摩擦系数。
  • 试验工装由一个水平试验台和一个已知质量的滑车组成。试验工装可用于测定薄膜和薄膜之间的摩擦性能。

运行试验:

  • 将薄膜夹在滑车上。另一个薄膜可以夹到不锈钢试验台或配备的玻璃板上,玻璃板再放在不锈钢试验台上。将薄膜对安装在试验台与滑车之间,使压力均匀分布在整个已知表面积上以实现全表面支撑。可使用一层毛毡来实现。
  • 对于试验来说,无论是托架在试验台上移动还是由试验台执行移动都无关紧要。

计算摩擦系数:

  • 摩擦系数表示为托架上测得的拉伸力与托架自身重量产生的接触力的商:摩擦系数μ = Fs/FD
  • 静态摩擦系数(静态摩擦)通过滑车上拉伸力的初始峰值来计算,而动态摩擦系数(滑动摩擦)通过指定滑动距离内滑车上拉伸力的平均值来计算。

根据ASTM D1894标准在电池测试中测定隔膜的摩擦性能

锂离子电池中的隔膜将阳极和阴极彼此隔开,以防止电气短路。同时,隔膜允许闭合电化学电池中电路所需的离子化电荷载子流动。
除了陶瓷隔膜和玻璃纤维无纺布外,聚合物膜也被广泛使用。测定拉伸强度断裂应变能提供关于隔膜在操作机械应力下的完整性信息。虽然较厚的隔膜可以有效安全地防止阳极和阴极之间的接触,但较薄的膜可以减轻电池的重量并提高能量密度。

另一个相关方面是隔膜相对于电极涂层和隔膜之间的摩擦系数的性能。这些特性值影响电池性能,对于设置缠绕过程中的生产参数也尤为重要。ZwickRoell使您不仅可以在环境温度下运行试验,还可以在添加ZwickRoell环境试验箱的情况下在-20 °C至+50 °C的工作温度范围内运行试验。这确保了在不同条件下对隔膜的综合表征。

由于还没有专用于EV电池的试验标准,所以ASTM D1894通常被用作替代标准来表征其摩擦性能。这些试验还在电解质润湿状态下进行,以获取真实的机械特性。积极参与这些标准的进一步制定(特别是对于电池材料)可确保ZwickRoell试验方法继续满足未来的所有要求。

有关电池测试的更多信息

您是否对塑料薄膜摩擦系数的测定以及对我们的试验机如何为COF测试提供完美的解决方案有疑问?

请直接联系我们的行业专家。 我们很乐意讨论您的需求。

联系我们

利用领先的材料测试软件

ZwickRoell的testXpert测试软件可提供:

  • 便捷操作:可以立即开始测试,成为testXpert测试专家,同时保持最大的安全性。
  • 可靠且高效的测试:受益于可靠的测试结果和最大的测试效率。
  • 灵活集成:testXpert是您所有应用和流程的最佳解决方案 - 简单地说,是更加高效的工作流程。
  • 前瞻性设计:适用于整个生命周期的测试软件,为您未来的试验任务做好了准备!

testXpert测试软件

按照ASTM D1894标准测定摩擦系数的常见问题

ISO 8295ASTM D1894是用于测定塑料薄膜摩擦系数的两个国际标准。这两个标准对滑车的尺寸和重量以及覆盖或包覆滑车所应采用的材料等进行了区分。试样的尺寸也不同。与ASTM D1894不同,ISO 8295规定了使用弹簧进行试验。

摩擦系数计算为滑车上测得的拉伸力与滑车自身重量产生的接触力的商。 计算摩擦系数的公式为μ = Fs/FD。

摩擦系数(μ)是根据ASTM D1894测试的主要结果。其表示两种材料相对移动的能力(动力学或动态摩擦),或者它们相互粘附的容易程度(静态摩擦)。静态摩擦系数表示移动两种材料需要的力,动力学或动态摩擦系数描述使其保持移动状态所需的力。

摩擦系数表明:表面的摩擦系数越高,其越粗糙。

下载

名字 类型 尺寸 下载
  • 产品信息: 用于测试塑料薄膜摩擦性能的工装 PDF 235 KB
  • 行业手册: 塑料和橡胶 PDF 9 MB
Top