JIS K 7317:2022 是日本工业标准,规定了通过规定的压头、载荷、速度和判定方法来评估塑料功能性薄膜的划痕硬度。作为标准化光学薄膜、硬质涂层和显示用薄膜等表面硬度评估测试条件的标准,该标准于2022年制定,可用于在相同条件下进行比较评估。本文将详细介绍该标准的概要、测试方法以及测试设备选型的要点。
👉 JIS K 7317:2022 的测试的话:钢丝棉耐久试验机 TYPE:38F(符合同标准的专用机)

JIS K 7317:2022 是什么
JIS K 7317:2022,正式名称为“塑料——功能性薄膜的划痕硬度测定法”(Plastics — Determination of scratch hardness of specialty films),是于2022年制定的日本工业标准。
在功能性薄膜的表面硬度评估中,传统上沿用了JIS K 5600-5-4《涂料一般试验方法 划格硬度(铅笔法)》。然而,由于该标准最初是为涂料涂膜评估而制定的,因此将其用于功能性薄膜的评估时存在以下问题。
随着测量过程的进行,铅笔芯的形状会发生变化,难以确保其可重复性。
目视判定会出现差异
在商业交易中,其判定标准在定量性和可重复性方面被指出存在问题。
基于这一背景,为了满足功能性薄膜行业的需要,制定了 JIS K 7317:2022,作为一种更具定量性和可重复性的测试方法。
功能性薄膜是什么
功能性薄膜是指赋予特定功能(光学、电气、保护等)的塑料薄膜的总称。代表性的用途如下:
显示器用硬质涂层膜
光学薄膜(偏光板、防反射膜等)
电池隔膜
包装用阻隔膜
太阳能电池用薄膜
这些产品广泛应用于电子、电气、汽车、显示器、包装、医疗、航空航天等多个行业,其表面的耐刮擦性和硬度直接关系到产品质量。这也是日本制造商占据全球市场份额较大的领域,为了确保质量,人们也需要标准化的测试方法。
JIS K 7317:2022 的试验方法
JIS K 7317:2022 中,通过金刚石压子进行划痕试验,在肉眼无法观察到划痕的最大载荷下进行评估。具体的照明、观察方法、试验次数及判定步骤请遵循标准原文。试验机的构成与条件规定如下。
① 压子
材质规定为不易变形且耐用的钻石,其尖端球半径为 0.10 mm ± 0.01 mm。据称在制定标准时比较了多个球半径,并介绍了如下见解:
0.05 mm:压力集中在压头尖端,在较小的载荷下就会在表面留下划痕,因此不适合软质材料。
0.5 mm・1.0 mm:应力分散,表面划痕不易观察,成为结果分散的因素
0.2 mm:与0.1 mm相比,接触面积更大,应力分散,因此波动会增大。
基于这些考量,采用了 0.10 mm ± 0.01 mm。
② 测试速度
试验速度规定为 1.5 mm/s ~ 2.0 mm/s。试验速度过慢容易产生划痕,从而影响结果。在制定标准时的研究中,1.5~2.0 mm/s 范围内未发现划痕硬度存在显著差异,同时考虑到与现有 JIS K 5600-5-4(铅笔法,0.5~1.0 mm/s)的协调性,因此采用了该范围。
③ 目视判定方法
JIS K 7317:2022规定,通过“对划痕试片施加划痕操作后,照射反射光时,在划痕处发生的折射和散射引起的反射光变化”来进行划痕检测。判定方法认可以下多种方法。
明室(荧光灯或 LED 照明)下的目视判定
使用观察暗箱的目视判定
目视判定治具(使用半透镜的同轴落射反射光学系统)的使用
使用胶片光学表面检测装置(缺陷检测机)
无论采用哪种方法,其原理都是检测由折射和散射引起的反射光的变化。在制定标准时的研究中,认为各方法的判定结果不会产生显著差异。
JIS K 7317:2022 与铅笔法(JIS K 5600-5-4)的区别
| JIS K 7317:2022 | JIS K 5600-5-4(铅笔法) | |
|---|---|---|
| 主要对象 | 塑料功能性薄膜 | 涂料涂膜 |
| 压子 | 钻石,球半径 0.10 mm ± 0.01 mm | 铅笔(HB、H、2H 等) |
| 测试速度 | 1.5 ~ 2.0 mm/s | 0.5 ~ 1.0 mm/s |
| 判定标准 | 肉眼无法观察到的最大载荷 [g] | 铅笔硬度(HB ~ H 等) |
| 可重复性 | 压子形状变化小,易于确保可重复性 | 容易因铅笔芯磨损而发生变化 |
JIS K 5600-5-4(铅笔法)今后仍将作为涂膜的试验方法有效,但对于功能性薄膜的评价,JIS K 7317:2022 将成为新的标准。
试验机选定的重要要点:轴精度
在选择符合 JIS K 7317:2022 的试验机时,最需要注意的是 低载荷区域的轴灵敏度(试验载荷的响应性)。
JIS K 7317:2022采用10 g的低载荷进行试验,因此试验机的轴感度会极大地影响测量结果。轴感度较低的试验机无法将10 g的载荷差正确反映到试样上,可能会导致判定结果产生误差。
特别需要注意的是,专为铅笔硬度测试(JIS K 5600-5-4)设计的测试仪。由于铅笔硬度测试涉及数百克级别的载荷,因此其轴感度不一定能够识别出10克级别的微小载荷差异。如果尝试使用同一台测试仪进行JIS K 7317:2022测试,由于低载荷区域的精度不足,可能会出现无法测量本应能评估的差异的情况。
HEIDON 的试验机在低载荷范围内确保了高轴向灵敏度,并设计为支持 10 g 级别的试验载荷设置。需要注意的是,在判断是否支持时,除了载荷设置能力外,还必须确认符合标准要求的整个试验条件,包括压头、速度、试样夹持以及观察和判定方法。
HEIDON 的 JIS K 7317:2022 兼容机型
HEIDON 针对 JIS K 7317:2022 专用机以及多种机型均支持该标准。
专用机:钢丝耐久试验机 TYPE:38F
本设备专为符合 JIS K 7317:2022 标准的测试而设计。配备了规定的金刚石压头(球半径 0.10 mm ± 0.01 mm)、规定的测试速度(1.5 ~ 2.0 mm/s)以及在低载荷区域内的高轴向灵敏度。
👉 查看钢丝耐久试验机 TYPE:38F 的详细信息
支持同规格的机型
即使是以下机型,通过选择合适的治具和压头,也能通过 JIS K 7317:2022 测试。
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