巴氏硬度

眾所周知，對材料的任何特性參量(物理的或化學的等)進行檢測或測量時，不管方法和儀器設備如何完善，其測量結果始終存在着不確定性。

對硬度測量結果不確定度進行研究需確保實驗室的硬度檢測設備維持在較高的檢測水平，並補充和完善實驗室的質量管理及控制。因此對不確定度的測量評定是非常必要的。

複合材料是指兩種或兩種以上的物理、化學性質不同的物質經過一定方法得到的一種新的多相固體材料。複合材料最大的特點是其性能比組成材料的性能優越的多，甚至可以創造單一材料不具備的雙重或多重功能，或者在不同時間、條件下發揮不同的功能，由於其優越的物理化學性能，如今複合材料的應用比比皆是，與日常生活和國民經濟密不可分，發揮了極其重要的作用。在建築方面，樹脂基複合材料已廣泛應用於內外牆板、透明瓦、冷卻塔、空調罩、風機、玻璃鋼水箱、衞生潔具、淨化槽等。在交通方面，使用複合材料可以減輕重量，降低油耗 ^[1]  。

巴柯爾硬度計(巴氏硬度計)作為專門測量玻璃鋼製品、增強或非增強硬塑料、鋁及鋁合金、黃銅、紫銅等較軟金屬硬度的專用檢測工具(特別 適用於玻璃鋼製品)，已被大多數國家或國際組織認可。美國材料試驗協會(ASTM)、日本工業規範(JIS)、中國等國家相繼制定《用巴柯爾硬度計測量玻璃鋼(GRP)硬度試驗方法》的國家標準。 其中GB/T 3854中規定了用巴氏硬度計測試增強塑料硬度的原理、試驗儀器、試樣、試驗程序、試驗結果和試驗報告。

巴氏硬度值可通過查表，換算成布、洛、維、韋等其他硬度值。

玻璃纖維增強塑料夾砂管（簡稱FRPM）是以玻璃纖維及其製品為增強材料，以不飽和聚酯樹脂等為基體材料，以石英砂及碳酸鈣等無機非金屬顆粒材料為填料，採用定長纏繞工藝、離心澆鑄工藝、連續纏繞工藝方法制成的管道。

FRPM 管具有耐腐蝕性好、設計壽命長（一般為50 年以上）、強度高、輸送能力高、耐磨性好、維護費用低等優點，因此，廣泛應用於給水、排水、污水處理、石油化工等許多領域。而巴氏硬度測量是玻璃纖維增強塑料工藝性能評價的一個重要指標,巴氏硬度測量簡便,非常適合於加工現場、倉庫使用。巴氏硬度偏低説明材料的樹脂固化程度不佳，達不到使用要求。巴氏硬度檢測屬於非破壞性試驗，對質量控制有重要意義，因此它被廣泛應用於工程複合材料的檢測。

眾所周知，對材料的任何特性參量(物理或化學等)進行檢測或測量時，不管方法和儀器設備如何完善,其測量結果始終存在着不確定性。對硬度測量結果不確定度進行研究需確保實驗室的硬度檢測設備維持在較高的檢測水平，並補充和完善實驗室的質量管理及控制。因此對硬度不確定度的測量評定是非常必要的 ^[2]  。

複合材料的進口量日益增大，2007至2008年間，上海出入境檢驗檢疫局工業品與原材料檢測技術中心承擔了上海口岸的多批次工程複合材料檢測業務，其中巴氏硬度測量是複合材料工藝性能評價的一個重要指標，巴氏硬度測量簡便，非常適合於加工現場、倉庫使用。巴氏硬度偏低説明覆合材料的樹脂固化程度不佳，達不到使用要求。上海口岸曾發生複合材料巴氏硬度不合格，抗拉強度、彎曲強度不合格而退運的情況。巴氏硬度檢測屬於非破壞性試驗，對質量控制有重要意義，因此它被廣泛應用於工程複合材料的檢測 ^[2]  。

（1）測量重複性所引入的不確定度分量；

（2）巴氏硬度計的計量性所引入的不確定度分量；

（3）數值修約所引入的不確定度分量；

（4）環境條件變化所引入的不確定度分量。

在玻璃纖維增強塑料夾砂管巴氏硬度的測量過程中，測量重複性為不確定度的主要來源，而測量重複性所引入的標準不確定度分量，包括材料的不均勻性、測量人員操作差異性、試樣加工等因素，由於實驗採用成品直接測量，測量過程為同一人員完成，操作差異性以及試樣加工因素在此不予考慮，因此，本次測量中，不確定度的主要來源可能為材料自身的不均勻性 ^[3]  。