升溫速率過快:加熱介質(如硅油)溫度上升速度超過材料內部熱傳導速度,材料表面先達到軟化溫度,但內部仍處于較低溫度、未充分軟化。此時設備會提前判定材料已 “軟化",測得的熱變形溫度或維卡軟化點數值偏低,無法反映材料整體的真實耐熱極限。
升溫速率過慢:加熱介質溫度上升緩慢,材料有充足時間進行熱傳導,內部與表面溫度同步升高,甚至可能因長時間處于高溫環境,發生額外的熱老化或熱降解。這種情況下,測得的軟化點數值會偏高,同樣偏離材料實際耐熱性能。
以塑料材料為例,若標準要求升溫速率為 50℃/h,實際用 100℃/h(快 2 倍)測試,測得的維卡軟化點可能比真實值低 5-15℃;若實際用 25℃/h(慢 1 倍)測試,測得值可能比真實值高 3-10℃,且材料越輕薄、熱傳導性越差(如 PVC、PS),偏差幅度越大。
不同行業對速率的敏感度不同:汽車塑料部件(如儀表盤外殼)對耐熱精度要求高,升溫速率偏差 5℃/h 就可能導致測試結果不符合行業標準;而普通民用塑料(如塑料盆)對偏差的容忍度相對較高,但仍需控制在標準速率 ±10% 以內。
同一批次樣品,若第一次測試速率 50℃/h、第二次 60℃/h,兩次測得的熱變形溫度可能相差 8-12℃,不符合 “平行測試結果偏差需≤3℃" 的標準要求,導致數據無效。
速率不穩定的常見誘因(如加熱管老化、溫控系統故障),會進一步放大結果波動 —— 例如加熱管局部過熱導致速率驟升,隨后因散熱又驟降,材料在 “驟熱 - 驟冷" 中軟化狀態不穩定,最終測得的數值無參考意義。
嚴格遵循標準速率:根據測試標準(如 ISO 75-2 規定 “方法 A 為 50℃/h,方法 B 為 120℃/h")和材料類型選擇速率,不可隨意更改,確保結果具備行業可比性。
定期校準速率精度:每月用標準溫度計或設備自帶校準功能,檢測實際升溫速率與設定速率的偏差,若偏差超 ±5%,需聯系售后調整溫控模塊,保證速率穩定。
匹配材料特性:對熱敏感性強的材料(如 PC、PA),優先選擇較慢的升溫速率(如 50℃/h),避免因快速升溫導致材料提前軟化;對熱穩定性好的材料(如 PP、PE),可按標準選擇 120℃/h 速率,提升測試效率。