顧耀宗/上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院

第四十一講 刮板細(xì)度計(jì)

研磨細(xì)度是衡量涂料內(nèi)在質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，它對(duì)于涂料成膜質(zhì)量、漆膜光澤、耐久性和涂料的貯存穩(wěn)定性等均有很大影響，因而成為涂料生產(chǎn)的常規(guī)性必檢項(xiàng)目之一。隨著表面裝飾的需求和涂料的發(fā)展，刮板細(xì)度計(jì)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。刮板細(xì)度計(jì)主要用來(lái)測(cè)量色漆、漆漿和油墨等產(chǎn)品內(nèi)顏料、填充料及雜質(zhì)的顆粒細(xì)度，也可用于測(cè)量類(lèi)似物質(zhì)的顆粒細(xì)度。

1 刮板細(xì)度計(jì)的結(jié)構(gòu)

刮板細(xì)度計(jì)由刮板和刮刀兩部分組成。典型的刮板和刮刀的外形如圖1和圖2所示。

圖1 刮板

圖2 刮刀

刮板上的楔形溝槽長(zhǎng)為（155±0.5）mm，寬為（12±0.2）mm。依據(jù)不同規(guī)格的測(cè)量范圍，在150 mm的長(zhǎng)度內(nèi)分別刻有槽深的等分分度線(xiàn)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 6753.1-2007（ISO 1524： 2000，IDT）《色漆、清漆和印刷油墨研磨細(xì)度的測(cè)定》中規(guī)定有100 μm、50 μm、25 μm和15 μm四種規(guī)格的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)刮板細(xì)度計(jì)。其均由長(zhǎng)175 mm、寬65 mm、厚13 mm經(jīng)淬火的磨光鋼板制成，其表面開(kāi)有一條（圖1a）或兩條（圖1b）平行于長(zhǎng)邊的楔形溝槽，槽的深度延長(zhǎng)邊均勻遞減，槽的一端為合適深度，另一端的深度為零，表面刻有分度值。刮刀由長(zhǎng)90 mm、寬40 mm、厚6 mm的雙刃鋼片制成。

2 刮板細(xì)度計(jì)的工作原理和使用方法

研磨細(xì)度是涂料中顏料及體質(zhì)顏料分散程度的一種量度，即在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，于刮板細(xì)度計(jì)上所獲得的讀數(shù)。該讀數(shù)表示了刮板細(xì)度計(jì)某處凹槽的深度，在該處用肉眼能清楚地看到被測(cè)樣品中突出于槽深的固體顆粒，間接表示涂料中顏料聚集體的最大粒徑。細(xì)度檢測(cè)中測(cè)得的數(shù)值并不是單個(gè)顏料或體質(zhì)顏料粒子的大小，而是色漆在生產(chǎn)過(guò)程中顏料研磨分散后存在的凝聚團(tuán)的大小。對(duì)研磨細(xì)度的測(cè)量可以評(píng)價(jià)涂料生產(chǎn)中研磨的合格程度，也可以比較不同研磨程序的合理性及所使用研磨設(shè)備的效能。其利用刮板細(xì)度計(jì)上的楔形溝槽將涂料刮出一個(gè)楔形層，用肉眼判別濕膜內(nèi)顆粒出現(xiàn)的顯著位置以得出細(xì)度讀數(shù)。

使用時(shí)，將符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)粘度指標(biāo)的試樣，滴入預(yù)先洗凈干燥的刮板細(xì)度計(jì)溝槽的最深部位，用兩手的大拇指和食指捏住刮刀，將刮刀的刃口放在刮板細(xì)度計(jì)溝槽最深一端，在3 s內(nèi)用刮刀垂直地把試樣刮過(guò)溝槽的整個(gè)長(zhǎng)度，并立即以15°～30°角觀察，找出判斷點(diǎn)的分度值即為試樣的細(xì)度。在對(duì)光觀察溝槽中顆粒均勻顯露處記下讀數(shù)，以μm表示。

3 刮板細(xì)度計(jì)主要計(jì)量性能和檢定/校準(zhǔn)方法

3.1 刮刀工作棱邊的直線(xiàn)度

刮刀工作棱邊的直線(xiàn)度應(yīng)不大于2 μm。用研磨面平尺作為標(biāo)準(zhǔn)，以光隙法直接檢定或校準(zhǔn)。

3.2 刮板的平面度和橫向直線(xiàn)度

刮板平面和斜槽底平面的平面度均應(yīng)不大于3 μm；刮板上平面的橫向直線(xiàn)度應(yīng)不大于1 μm。用刀口直尺以光隙法進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)。測(cè)量時(shí)，刀口直尺應(yīng)分別在刮板上平面的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個(gè)位置上測(cè)量，如圖3 (a)所示。對(duì)斜槽底平面，刀口直尺測(cè)量位置應(yīng)如圖3 (b)所示。

圖3 刀口直尺的安放位置

用與標(biāo)準(zhǔn)光隙相比較的方法確定受檢面的平面度。在測(cè)得的各個(gè)位置的直線(xiàn)度中，取其最大值為受檢平面的平面度。當(dāng)在一個(gè)測(cè)量位置上是中間出現(xiàn)光隙，而在另一個(gè)測(cè)量位置上是兩端出現(xiàn)光隙，此時(shí)應(yīng)以?xún)纱纬霈F(xiàn)的光隙量之和作為該受檢平面的平面度。

刮板橫向直線(xiàn)度的檢定或校準(zhǔn)用刀口直尺在平行于刻線(xiàn)方向不少于均勻分布的三個(gè)位置上進(jìn)行。在測(cè)得的各位置的直線(xiàn)度中，取其最大值作為刮板上平面的橫向直線(xiàn)度。

3.3 刮板的示值誤差

刮板的示值誤差應(yīng)符合表1的規(guī)定。

刮板的示值誤差用微型測(cè)量臺(tái)和電感測(cè)微儀檢定或校準(zhǔn)，在每一個(gè)有刻字的刻線(xiàn)位置均應(yīng)檢定或校準(zhǔn)其示值誤差。

表1 刮板的示值誤差 單位：μm

將微型測(cè)量臺(tái)放在刮板置上，調(diào)整電感測(cè)微儀，使其測(cè)頭對(duì)準(zhǔn)刮板某一刻線(xiàn)邊緣A處（見(jiàn)圖4），并使儀器調(diào)到零位。然后，移動(dòng)微型測(cè)量臺(tái)，使測(cè)頭與斜槽的左側(cè) i1點(diǎn)接觸，在電感測(cè)微儀上讀出該點(diǎn)的實(shí)際深度L1，刮板的示值誤差按下式計(jì)算：

式中：δ1— 刮板在該點(diǎn)的示值誤差，μm；

L標(biāo)— 刮板在該測(cè)量位置的標(biāo)稱(chēng)值，μm；

L1— 刮板斜槽在該點(diǎn)的實(shí)際深度，μm

圖4 刮板示值誤差的檢定位置

用同樣的方法，測(cè)出槽的右側(cè) i2點(diǎn)的示值誤差δ2。取δ1和δ2中絕對(duì)值較大者作為該測(cè)量位置的示值誤差。逐次測(cè)出刮板各刻線(xiàn)處的示值誤差。

[1]顧耀宗. 長(zhǎng)度計(jì)量[M]. 北京： 中國(guó)計(jì)量出版社，2007.

[2]全國(guó)幾何量工程參量計(jì)量技術(shù)委員會(huì). JJG905-2010[S]. 北京： 中國(guó)計(jì)量出版社，2010.