什么是铅笔硬度测试？
铅笔硬度测试也称为沃尔夫-维尔伯恩测试，它使用石墨铅笔的不同硬度值来评估涂层的硬度。这是一种测定材料表面硬度的简单而高效的方法。将铅笔推入样品中，通过产生的痕迹来确定涂层硬度。这种测试因其简单易用和成本效益高而广泛应用于从电子到汽车制造等各个行业。
铅笔硬度测试的工作原理
铅笔硬度测试使用的铅笔硬度等级从 9H（最硬）到 9B（最软）不等，硬度等级由铅笔芯中粘土和石墨的含量决定。测试过程通常是将铅笔与测试表面成 45 度角，并施加一致的力。如果铅笔留下痕迹，说明表面的硬度不如铅笔。用不同的铅笔重复这个过程，就可以确定材料表面的确切硬度。
硬度分级：数字和 HB 石墨标尺
铅笔石墨芯的硬度有两种等级。第一种是数字标度；数字越高，标记笔芯越硬。数字越小，笔芯越软，在材料上留下的石墨越多，笔迹越深。第二个刻度是 HB 石墨刻度；"H "表示硬度，"B "表示黑色。了解这些刻度对于根据测试需要选择合适的铅笔至关重要。
铅笔测试薄膜硬度的标准测试方法
ASTM D3363 是一种标准化测试方法，旨在通过使用铅笔或绘图铅笔芯来评估涂层硬度。该方法还可评估涂层的固化情况，并可与其他测试（如 ASTM D7869）搭配使用，以确定材料硬度随时间变化的特征。在 Interelectronix，我们将 ASTM D3363 纳入我们全面的涂料测试服务中，以确保您的涂料符合最高标准。
通过铅笔硬度测试评估漆膜硬度
该测试协议的目的是通过铅笔硬度测量来确定涂膜的硬度。该方法包括在用已知硬度的铅笔以 45 度角划伤涂层并施加恒定的力之后，评估涂层的表面美观度。使用硬度较低的铅笔重复此过程，直到确定最硬的铅笔不会划伤薄膜和最硬的铅笔不会划伤试样为止。
ASTM D3363 测试中需要考虑的因素
在进行 ASTM D3363 测试时，必须考虑几个因素，包括薄膜厚度和所用铅笔的类型。样品的大小必须足以进行两次试验。典型的测试条件包括温度为 23 ± 2 °C （73.5 ± 3.5 °F），相对湿度为 50 ± 5%。木铅笔硬度范围从 6B（最软）到 6H（最硬），选择正确的硬度对于准确测试至关重要。
铅笔硬度测试在各行各业中的重要性
以电子行业为例，触摸屏设备的耐用性取决于显示屏表面的硬度。抗划伤屏幕不仅能提升用户体验，还能延长设备的使用寿命。汽车制造商依靠铅笔硬度测试来确保仪表板材料和外部涂层能够承受日常磨损。同样，在建筑领域，该测试有助于检验地板涂层和其他材料的硬度，确保它们符合必要的耐用性标准。
陶瓷涂层硬度：铅笔划痕 9H 硬度测试
涂层通常是由基材支撑的非常薄的材料层。铺在基底上的任何东西都是涂层，包括蜡、漆、丙烯酸、珐琅漆和其他材料。涂在坚硬基底上的涂层会自然增加涂层的硬度。例如，陶瓷涂层会在汽车的透明涂层上形成一个保护层，使其免受有害紫外线、花粉、鸟粪、酸雨和其他破坏性因素的影响。
什么是硬度？
硬度是指固体材料在施加压缩力时抵抗变形的能力。某些材料（如金属）比其他材料（如塑料）更硬。宏观硬度一般以分子间的强键为特征，但固体材料在受力时的行为更为复杂，包括划痕硬度、压痕硬度和回弹硬度。硬度在很大程度上取决于延展性、弹性刚度、塑性、应变、强度、韧性、粘弹性和粘度。
划痕硬度标度类型
划痕硬度测试测定材料对划痕和磨损的硬度。常见的刻度包括
- 摩氏硬度计**：基于相对划痕硬度，滑石为 1，金刚石为 10。它是非线性的，大多数现代磨料介于 9 和 10 之间。
- 里奇韦标度**：修改了莫氏硬度计，将石榴石的硬度定为 10，钻石的硬度定为 15。
- 伍德尔硬度计**：利用耐磨性扩展了里奇韦硬度计，南美褐钻的硬度值为 42.4。
##铅笔硬度计：它是如何工作的？
矿物硬度计不适用于涂层或薄膜，因此采用铅笔硬度计作为 ASTM 标准方法。石墨铅笔的莫氏硬度为 1-2H，用于测量透明和着色有机涂层薄膜的硬度。这种方法对开发工作和生产控制至关重要，但由于使用的铅笔和面板不同，不同实验室得出的结果也可能不同。
铅笔硬度测试的方法
测试通常涉及 25.4-38.1 微米的涂层厚度，并让其干燥 7 天。选择一支铅笔，划出一条约 1/2 英寸长的线。如果划伤了表面，就换一支更软的铅笔，直到找出第一支不划伤涂层的铅笔为止。重复测试以确保一致性。有些涂层非常坚硬，即使是 10H 的铅笔也不会划伤，因此被评为 10H。
