पीईईके पॉलिमर कंपोजिट्स का रॉकवेल कठोरता परीक्षण

पीईईके (पॉलीथरईथरकेटोन) एक उच्च-प्रदर्शन वाला मिश्रित पदार्थ है, जिसे पीईईके राल को कार्बन फाइबर, ग्लास फाइबर और सिरेमिक जैसे सुदृढ़ीकरण पदार्थों के साथ मिलाकर बनाया जाता है। उच्च कठोरता वाले पीईईके पदार्थ खरोंच और घिसाव के प्रति बेहतर प्रतिरोधक क्षमता रखते हैं, जिससे वे उच्च-शक्ति वाले पुर्जों और घटकों के निर्माण के लिए उपयुक्त होते हैं। पीईईके की उच्च कठोरता इसे यांत्रिक तनाव और दीर्घकालिक उपयोग के बाद भी अपना आकार अपरिवर्तित बनाए रखने में सक्षम बनाती है, जिसके कारण इसका उपयोग एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव और चिकित्सा देखभाल जैसे क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जाता है।

पीईईके पदार्थों के लिए, कठोरता बाह्य बलों के तहत विरूपण का प्रतिरोध करने की पदार्थ की क्षमता का एक महत्वपूर्ण सूचक है। इसकी कठोरता इसके प्रदर्शन और अनुप्रयोगों पर निर्णायक प्रभाव डालती है। कठोरता को आमतौर पर रॉकवेल कठोरता, विशेष रूप से एचआरआर पैमाने द्वारा मापा जाता है, जो मध्यम-कठोर प्लास्टिक के लिए उपयुक्त है। यह परीक्षण सुविधाजनक है और पदार्थ को कम से कम नुकसान पहुंचाता है।

पीक पॉलीमर कंपोजिट सामग्रियों के लिए रॉकवेल कठोरता परीक्षण मानकों में, आर स्केल (एचआरआर) और एम स्केल (एचआरएम) का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जिनमें से आर स्केल अपेक्षाकृत अधिक सामान्य रूप से लागू होता है।

अधिकांश असंबलित या कम संबलित शुद्ध पीक सामग्रियों (जैसे, कांच फाइबर की मात्रा ≤ 30%) के लिए, आर स्केल आमतौर पर पसंदीदा विकल्प होता है। इसका कारण यह है कि आर स्केल अपेक्षाकृत नरम प्लास्टिक के लिए उपयुक्त है, शुद्ध पीक सामग्रियों की कठोरता आमतौर पर लगभग HRR110 से HRR120 तक होती है, जो आर स्केल की माप सीमा के भीतर आती है—जिससे उनकी कठोरता के मानों का सटीक प्रतिबिंब संभव होता है। इसके अतिरिक्त, इस स्केल से प्राप्त डेटा ऐसी सामग्रियों की कठोरता का परीक्षण करते समय उद्योग में अधिक सार्वभौमिक होता है।

उच्च सुदृढ़ीकरण वाले पीक कंपोजिट पदार्थों (जैसे, ग्लास फाइबर/कार्बन फाइबर की मात्रा ≥ 30%) के लिए, उनकी उच्च कठोरता के कारण अक्सर एम स्केल का उपयोग किया जाता है। एम स्केल अधिक परीक्षण बल लगाता है, जिससे सुदृढ़ीकरण फाइबर का इंडेंटेशन पर प्रभाव कम हो जाता है और परिणामस्वरूप अधिक स्थिर परीक्षण डेटा प्राप्त होता है।

पीईईके पॉलीमर कंपोजिट्स का रॉकवेल कठोरता परीक्षण एएसटीएम डी785 या आईएसओ 2039-2 मानकों के अनुरूप होना चाहिए। मुख्य प्रक्रिया में डायमंड इंडेंटर के माध्यम से एक विशिष्ट भार लगाना और इंडेंटेशन की गहराई के आधार पर कठोरता मान की गणना करना शामिल है। परीक्षण प्रक्रिया के दौरान, परिणाम मान की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए नमूना तैयार करने और परीक्षण वातावरण को नियंत्रित करने पर विशेष ध्यान देना आवश्यक है। परीक्षण के दौरान दो प्रमुख पूर्वापेक्षाओं पर ध्यान देना चाहिए:

1. नमूने की आवश्यकताएँ: मोटाई ≥ 6 मिमी होनी चाहिए, और सतह की खुरदरापन (Ra) ≤ 0.8 μm होनी चाहिए। इससे अपर्याप्त मोटाई या असमान सतह के कारण होने वाले डेटा विरूपण से बचा जा सकता है।

2. पर्यावरणीय नियंत्रण: परीक्षण 23±2℃ तापमान और 50±5% सापेक्ष आर्द्रता वाले वातावरण में करने की अनुशंसा की जाती है। तापमान में उतार-चढ़ाव पीक जैसे पॉलिमर पदार्थों की कठोरता माप को काफी हद तक प्रभावित कर सकता है।

विभिन्न मानकों में परीक्षण प्रक्रियाओं के लिए थोड़े अलग प्रावधान होते हैं, इसलिए वास्तविक संचालन में पालन किए जाने वाले निम्न आधारों को स्पष्ट रूप से परिभाषित किया जाना चाहिए।

कुछ प्रबलित पीईईके कंपोजिट सामग्रियों की कठोरता एचआरसी 50 से भी अधिक हो सकती है। तन्यता शक्ति, फ्लेक्सुरल शक्ति और प्रभाव शक्ति जैसे संकेतकों की जांच करके उनके यांत्रिक गुणों का परीक्षण करना आवश्यक है। उनकी गुणवत्ता और प्रदर्शन की स्थिरता सुनिश्चित करने के साथ-साथ संबंधित क्षेत्रों में उनके अनुप्रयोगों की सुरक्षा और विश्वसनीयता की गारंटी देने के लिए आईएसओ और एएसटीएम जैसे अंतरराष्ट्रीय मानकों के अनुसार मानकीकृत परीक्षण किए जाने चाहिए।