
【化】 thermal distorsion temperature
熱形變溫度(英文:Heat Deflection Temperature,簡稱HDT),也稱為熱變形溫度或負載熱變形溫度,是衡量高分子聚合物(如塑料、樹脂等)耐熱性能的關鍵指标之一。它特指在特定負載(彎曲應力)下,标準試樣達到規定形變量(通常為0.25mm或0.2%)時所對應的溫度值。
物理意義
HDT 表征材料在短時、低應力條件下抵抗熱緻軟化和變形的能力。當材料溫度升至 HDT 時,其剛性顯著下降,導緻在恒定負載下發生可測量的撓曲變形。該溫度并非材料的最高使用溫度極限,而是用于比較不同材料在受載時的相對耐熱性。
測試标準與方法
最廣泛采用的标準是ASTM D648(美标)和ISO 75(國際标準)。測試流程包括:
工程應用價值
HDT 數據用于:
材料類型 | HDT (1.82 MPa, ℃) | 應用場景示例 |
---|---|---|
聚丙烯 (PP) | 50–110 | 食品容器、汽車内飾 |
尼龍6 (PA6) | 70–190 | 齒輪、軸承 |
聚碳酸酯 (PC) | 130–140 | 安全鏡片、電子外殼 |
聚醚醚酮 (PEEK) | 160–315 | 航空航天部件 |
根據高分子物理理論,HDT 與材料的玻璃化轉變溫度(Tg)或熔點(Tm)相關,但受結晶度、增塑劑、增強纖維等因素顯著影響。例如,玻璃纖維增強可使尼龍的 HDT 提升 50–100℃。
參考文獻
熱形變溫度(Heat Deflection Temperature,簡稱HDT)是衡量材料(尤其是高分子材料或聚合物)在受熱和負荷共同作用下抵抗形變能力的參數。以下是詳細解釋:
基本概念
熱形變溫度指在一定标準負荷下,材料以規定速率升溫,達到預設形變量(如0.25mm或0.6mm)時對應的溫度。它反映了材料在高溫下的短期耐熱性能,常用于評估聚合物或高分子材料的耐熱性優劣。
可逆變形特性
在HDT範圍内,材料受熱産生的形變是可逆的,即冷卻後可恢複原有形狀,因此也稱為可逆變形溫度。
材料特性
材料的種類、分子結構、添加劑(如增強纖維或填料)等直接影響HDT。例如,原子結構越穩定或結晶度越高的材料,HDT通常更高。
測試條件
環境與加工工藝
退火等熱處理工藝可優化材料内部結構,從而提升HDT;而環境溫度升高會加劇熱膨脹,降低HDT表現。
材料篩選
用于高溫環境下的材料選擇,如電子元件外殼、汽車零部件等,需确保材料HDT高于工作溫度。
研發優化
通過調整成分或加工工藝(如添加耐熱助劑),可提高材料的HDT,從而擴展其應用範圍。
HDT與熔點不同,後者是材料從固态到液态的相變溫度,而HDT僅反映材料在特定負荷下的抗變形能力。測試時需嚴格遵循标準(如ISO 75或ASTM D648),以确保結果可比性。
如需更完整的測試方法或具體材料數據,可參考、4、5等來源。
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