橡胶国际硬度计（如IRHD，International Rubber Hardness Degree）是一种用于测量橡胶、弹性体及其他软质材料硬度的仪器，其工作原理基于弹性回弹法或压入深度法，具体取决于测试方法（微型、常规或高压型）。以下是其核心工作原理和测试流程：
1. 测试原理
IRHD硬度计通过测量特定条件下钢球压头在橡胶试样上的压入深度或回弹高度，转换为硬度值（0~100 IRHD，数值越大表示材料越硬）。
主要分为三类方法：
- 常规硬度测试（Standard IRHD）：适用于中等硬度橡胶（30~95 IRHD）。
- 微型硬度测试（Micro IRHD）：用于薄或小样品（厚度≥1mm）。
- 高压硬度测试（High-hardness IRHD）：用于硬橡胶（>85 IRHD）。
2. 工作流程（以常规IRHD为例）
1. 初始压力：
- 压头（直径2.5mm的钢球）先施加小初始力（0.3N），消除表面粗糙度影响，此时压入深度记为( d_0 )。
2. 主压力阶段：
- 施加总试验力（5.7N，含初始力），保持30秒后记录压入深度( d_1)。
3. 硬度计算：
- 根据压入深度差（( d_1 - d_0)），通过公式或对照表转换为IRHD值。
- 公式简化版：
IRHD = 100 - (d_1 - d_0)/K
( k为仪器常数，与材料弹性模量相关）
3. 关键组件与校准
- 压头：高精度钢球，直径和表面光洁度需符合ISO 48或ASTM D1415标准。
- 力传感器：确保施加的力精确（±0.1N误差）。
- 位移传感器：测量压入深度（分辨率通常达0.001mm）。
- 温度控制：测试需在标准温度（23±2℃）下进行，温度变化会影响橡胶弹性。
4. 与邵氏硬度（Shore）的区别
特性 | IRHD | 邵氏硬度（Shore A/D） |
原理 | 压入深度法（静态） | 压针回弹法（动态） |
适用材料 | 较厚橡胶、均质材料 | 薄片、不规则表面 |
测试力 | 5.7N（常规） | Shore A: 0.55N~8.06N（弹簧力） |
国际标准 | ISO 48、ASTM D1415 | ISO 7619、ASTM D2240 |
5. 应用场景
- 橡胶制品：轮胎、密封圈、减震垫的硬度质量控制。
- 科研实验：研究材料老化、配方变化对硬度的影响。
- 行业标准：汽车、航空航天等领域常用IRHD作为硬度标定依据。
如需具体操作细节或某类IRHD硬度计的校准方法，可进一步说明！
