한 문장으로 된 정의
충격 강도(샤르피/이조드)는 갑작스러운 충격 하에서 에너지를 흡수하고 파괴에 저항하는 재료의 능력으로, 일반적으로 표준화된 샤르피 또는 이조드 진자 시험을 사용하여 측정합니다.
상해
충격 강도는 재료가 빠르고 강한 충격을 받았을 때 파괴되기 전에 얼마나 많은 에너지를 흡수할 수 있는지를 정량화한 것입니다. 이 특성은 보호, 구조 또는 교통량이 많은 용도에 사용되는 재료에 매우 중요한데, 이는 재료의 인성과 우발적 손상에 대한 저항성을 반영하기 때문입니다. 충격 강도를 측정하는 가장 일반적인 두 가지 방법은 샤르피 시험과 아이조드 시험으로, 두 방법 모두 진동 진자를 사용하여 홈이 있는 시편에 충격을 가하고 파괴 시 흡수되는 에너지를 기록합니다.
샤르피 시험: 노치가 스트라이커 반대쪽을 향하도록 시료를 수평으로 놓습니다. 진자는 노치의 반대쪽에 닿습니다. 이 방법은 금속과 폴리머에 널리 사용되며 ISO 179와 ASTM D6110에 표준화되어 있습니다.
아이조드 시험: 노치가 스트라이커를 향하도록 샘플을 수직으로 고정합니다. 진자는 노치 면을 칩니다. 이 방법은 특히 플라스틱에 널리 사용되며 ASTM D256과 ISO 180에 표준화되어 있습니다.
결과는 일반적으로 단위 두께 또는 면적당 에너지(예: J/m2, 킬로줄/m², 피트-파운드/~에)로 보고됩니다. 시료 두께, 노치 형상, 온도와 같은 요인은 측정된 충격 강도에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.사이언스다이렉트: 충격 강도]
주요 구성 요소
시험 방법: 샤르피(수평, 노치 어웨이) 대 이조드(수직, 스트라이커를 향한 노치)
샘플 준비: 표준화된 치수와 노칭은 재현성에 중요합니다.
측정 단위: 단위 두께 또는 면적당 흡수 에너지(줄 또는 피트-파운드)
영향 요인: 재료 구성, 두께, 온도 및 노치 감도
실제 적용 분야: 아크릴(PMMA) 제품
아크릴(PMMA)은 보호 커버, 진열대, 그리고 높은 충격 강도가 파손 방지에 필수적인 차단재에 널리 사용됩니다. 일반 PMMA는 보통의 충격 강도(일반적으로 10~25 J/m, 노치 아이조드)를 가지고 있지만, E-유리 섬유와 같은 보강재를 추가하면 충격 강도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 연구에 따르면 7%의 E-유리 섬유로 보강된 PMMA는 5 킬로줄/m²(샤르피) 이상의 충격 강도를 달성할 수 있어 공공 장소나 소매점 진열대와 같이 까다로운 환경에 적합합니다.피엠씨: 알호탄 et 알., 2021]
토인보호 커버 및 진열대와 같은 제품에 내충격성이 뛰어난 아크릴 소재를 활용하여 통행량이 많거나 공공 장소에서도 내구성과 안전성을 보장합니다. 이러한 내충격성 강화는 제품 수명 연장 및 파손 위험 감소로 이어집니다.
관련 개념
인장 강도: 잡아당겨서 찢어지는 것에 대한 저항성; 끊어지기 전 최대 응력을 측정합니다.
굽힘 강도: 굽힘력에 대한 저항성; 구조적 적용에 중요
강인함: 파괴 전 흡수된 총 에너지(응력-변형률 곡선 아래의 면적)
경도: 표면 압입이나 긁힘에 대한 저항성
취성: 상당한 변형 없이도 파손되는 경향
이러한 속성과 제품 디자인과의 관련성에 대해 더 자세히 알아보려면 다음을 참조하세요.사이언스다이렉트: 충격 강도그리고조메트리: 충격 강도.
시각적 가이드: 샤르피 대 아이조드 테스트
샤르피: 수평 샘플, 스트라이커에서 떨어진 노치
아이조드: 샘플 수직, 노치 페이싱 스트라이커
참고문헌:
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