ASTM D1894 プラスチックフィルムの摩擦係数
ASTM D1894 は、指定された試験条件下でプラスチックフィルムおよびシートをそれ自体または他の材料の上を滑らせるときの静的および動的摩擦係数 (初期および滑り摩擦係数) を測定するための標準試験方法について説明しています。
摩擦係数はプラスチックフィルムの滑り特性に関する情報を提供し、特に包装業界で重要な役割を果たし、フィルム製造時の品質管理と技術設計用のフィルム材料の開発の両方に関連しています。セパレーターフィルムの形でEVバッテリーのテストでも重要な役割を果たします。
ASTM D1894 は、ISO の対応する ISO 8295 と技術的に同等ではないため、2 つの方法の結果を直接比較することはできません。
目的&アプリケーション セパレーターフィルムの摩擦係数 試験片&寸法 試験の実行&試験装置 ダウンロード FAQ 相談リクエスト
ASTM D1894に準拠した特性値/試験結果
ASTM D1894試験では、静摩擦係数と動摩擦係数を測定します。これらは、重りがかけられた2つの表面を平行に動かすために必要な力を示します。摩擦係数が低いほど、動きやすくなります。摩擦係数は多くの要因の影響を受けます。これらには、表面の材質、粗さ、潤滑剤の有無、周囲温度、湿度などが含まれます。
静摩擦係数: μs = As/B
動摩擦係数: μk = Ak/B
| 略語 | 単位 | 名前 | 簡単な説明 |
| μs | 静摩擦係数 |
| |
| As | g | 静摩擦力 | As はスライドの動きを開始するために必要な質量力（グラム単位）です。 |
| µk | 動摩擦係数 |
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| Ak | N | 動摩擦力 | Ak はキャリッジの均一な運動中に記録された平均質量力（グラム単位）です。 |
| B | g | キャリッジの質量（グラム） |
ASTM D1894試験および試験装置
COF試験機および試験治具：
- ASTM D1894に準拠した摩擦係数の測定は、追加の ZwickRoell テスト治具を使用した zwickiLine 静的試験機で簡単に実行できます。
- 試験治具は、水平試験テーブルと質量既知のスレッドで構成されています。この試験治具はは、フィルムとフィルム間の摩擦挙動を決定するために使用できます。
試験の実行：
- フィルムをスレッドに固定します。2番目のフィルムは、ステンレス鋼のテーブルあるいはそのテーブルに配置されている付属のガラスプレートに固定できます。フィルムペアは、テーブルとスレッドの間に取り付けられ、既知の表面積全体に均等に分散された圧力で全面がサポートされるようにします。これは、フェルトの層を使用することによって達成されます。
- キャリッジがテーブル上で移動されるか、または移動がテーブルによって実行されるかは、テストには関係ありません。
摩擦係数の計算：
- 摩擦係数は、キャリッジで測定された張力と、キャリッジの自重による接触力の商として表されます。摩擦係数 μ = Fs/FD
- 静摩擦係数（静止摩擦）は、キャリッジにかかる張力の最初のピーク値から計算され、動摩擦係数（滑り摩擦）は、所定の滑り距離におけるキャリッジにかかる張力の平均値から算出されます。
ASTM D1894に準拠した電池試験におけるセパレータフィルムの摩擦特性
リチウムイオン電池のセパレータフィルムは、アノードとカソードを分離し、電気的短絡を防止します。同時に、セパレータは電気化学セル内の回路を閉じるために必要なイオン化された電荷キャリアの流れを可能にします。
セラミックセパレータやガラス繊維不織布に加えて、ポリマー膜が主に使用されます。引張強度と破断時のひずみを測定することで、運転時の機械的ストレス下におけるセパレーターフィルムの健全性に関する情報が得られます。セパレータフィルムを厚くすることで、アノードとカソードの接触を効率的かつ安全に防止できますが、フィルムを薄くすることで、バッテリーの軽量化とエネルギー密度の向上が可能になります。
追加の関連する側面は、電極コーティングとセパレータ間の摩擦係数に関連したセパレータの挙動です。これらの特性値はセルの性能に影響を与え、特に巻き取り工程における製造パラメータの設定に重要です。ツビックローエルでは、常温での試験だけでなく、ツビックローエル恒温槽を追加することで、-20℃～+50℃の範囲での動作温度での試験も可能です。これにより、様々な条件下でのセパレーターフィルムの包括的な特性評価が可能になります。
EVバッテリー用の特定の試験規格はまだ存在しないため、摩擦特性を評価するための代替規格として、ASTM D1894が一般的に使用されています。これらの試験は、現実的な機械的特性を得るために、電解液に浸漬した状態でも実施されます。特にバッテリー材料に関するこれらの規格のさらなる開発に積極的に関与することで、ツビックローエルの試験方法は将来のあらゆる要件を満たし続けることを保証しています。
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ASTM D1894に準拠した摩擦係数の測定に関するよくある質問
ISO 8295 と ASTM D1894 は、プラスチックフィルムの摩擦係数を決定するための 2 つの国際規格です。これらの規格では、特に、スレッドのサイズと重量、そしてスレッドを覆う材料が規定されています。試験片のサイズも異なります。ASTM D1894とは異なり、ISO 8295では試験にスプリングを使用することが規定されています。
摩擦係数 (μ) 静摩擦および動摩擦は、ASTM D1894 に準拠したテストの主な結果です。これらは、重りがかけられた2つの表面を平行に動かすために必要な力を示します。摩擦係数が低いほど、動きやすくなります。摩擦係数は多くの要因の影響を受けます。これらには、表面の材質、粗さ、潤滑剤の有無、周囲温度、湿度などが含まれます。
静摩擦係数と動摩擦係数の計算式は次のとおりです。
静摩擦係数: μs = As/B
動摩擦係数: μk = Ak/B