邵氏硬度计全解析：定义、用途、类型与实战案例

了解材料各项性能对设计满足特定功能的部件至关重要。需考量的重要性能之一是材料硬度（邵氏硬度）。邵氏硬度为标准化测量材料硬度或抗局部变形（压痕或磨损）能力的方法。常用于描述聚合物及其他非金属硬度。

硬度（邵氏硬度）为无量纲测量值。特定材料硬度相对于同尺度下其他材料测得硬度。已开发不同邵氏硬度尺度量化比较不同材料硬度。本文定义邵氏硬度、不同尺度类型与案例。

什么是邵氏硬度？

邵氏硬度指硬度本身，或材料抗局部变形能力。常用于测量聚合物及其他非金属硬度。邵氏硬度亦称邵氏硬度或Shore硬度，得名于开发Shore硬度尺度的Albert Shore。邵氏硬度亦指测量材料硬度的工具。

邵氏硬度为无单位值。即同一邵氏硬度尺度下，材料硬度相对于其他材料测得硬度。硬度值0-100。值越高材料越硬。如高尔夫球Shore硬度90A比橡皮擦40A硬。但关键只能比较同尺度硬度值。Shore A尺度40硬度不等于Shore D尺度40硬度。因硬度值相对于同尺度材料，不同尺度值间无关系。

如何使用邵氏硬度计

以下步骤描述硬度测试方法：

1. 识别并安装适配压痕头至硬度计。应用Shore硬度尺度取决于测试样品材料，压痕头形状尺寸取决于Shore硬度尺度。
2. 将测试样品置于厚度≥¼英寸的硬质平面上。
3. 将硬度计及压痕头置于测试样品表面测试Shore硬度。
4. 记录Shore硬度值。

测试方法无论用何种Shore硬度尺度均相同。

什么是邵氏硬度尺度？

邵氏硬度尺度为分类，描述基于刚性柔韧性等相似属性归类不同材料的硬度。如Shore A、Shore OO等尺度用于软质材料；Shore D等用于硬质材料。各尺度值0-100，硬度值随材料变硬增加。

邵氏硬度尺度有哪些类型？

有多种硬度（邵氏硬度）尺度量化不同材料硬度。ASTM D2240为测量热塑性弹性体（TPE）、热固性（硫化）橡胶、弹性体材料等邵氏硬度的标准测量体系。12种不同硬度尺度如下：

1. A型

Shore A或A型邵氏硬度尺度用于软柔材料：软质、硫化、天然橡胶，TPE、柔性热固性、聚丙烯酸酯、蜡、皮革、毡。橡皮筋硬度约20A，轮胎胎面约70A。

了解更多，见Shore A硬度尺度完整指南。

2. C型

C型尺度用于“中硬”橡胶、TPE、塑料，与D型尺度重叠。C型用于硬度高于90B但低于20D材料。如TPE制表带硬度可为20C，约12D。

3. D型

Shore D或D型尺度用于硬质材料：硬橡胶、刚性热塑性塑料如聚碳酸酯。如滑板轮硬度约50D，安全帽约80D。D型尺度用于Shore A读数高于90A材料。

了解更多，见Shore D硬度尺度完整指南。

4. B型

B型尺度用于中等硬度橡胶、TPE、纤维材料、纸制品。用于硬度高于90A、低于20D材料。Shore D亦用于90A以上材料，Shore B可测量Shore D低端硬度材料。如购物车脚轮硬度76B约90A。

5. M型

M型尺度用于异形薄橡胶、TPE、塑料。例O型圈、垫片。用于Shore A硬度20-85间材料。

6. E型

E型邵氏硬度用于测量软橡胶、发泡弹性体、中密度纺织缠绕（如缠绕线、纱线）硬度。

7. O型

O型尺度用于软橡胶、TPE、塑料、中密度纺织缠绕。用于硬度低于20DO材料。

8. OO型

OO型尺度用于极软橡胶、TPE、塑料、泡沫、海绵、动物组织、低密度纺织缠绕。用于硬度低于20O材料。

9. DO型

DO型尺度用于硬度高于90C材料。含“中硬”橡胶、TPE、高密度纺织缠绕。

10. OOO型

OOO型用于测量极软材料：套装泡沫、开闭孔泡沫。

11. OOO-S型

OOO-S型用于测量粘弹性聚合物硬度。含自行车座、椅垫、凝胶床垫等物体。

12. R型

不同于其他尺度，R型非Shore硬度，为洛氏R尺度。洛氏硬度尺度类似Shore硬度尺度但常用于金属而非塑料。R型最适配金属、硬TPE、热塑性、热固性材料。

最常用三尺度为A、D、OO。虽许多邵氏硬度尺度边界重叠（如Shore B与Shore D均用于硬度超90A材料），但这三尺度综合覆盖不同硬度广泛材料。重要注意：不同尺度硬度值不可比较，尺度间硬度值不可换算。

通常用邵氏硬度测量的材料实例

以下列出硬度常用邵氏硬度测量的材料：

1. 硫化橡胶

硫化橡胶经化学工艺与加热硬化。硫化使橡胶比传统橡胶更硬更有弹性。常用邵氏硬度测量硫化橡胶硬度，工程师确认材料是否适配应用。硫化橡胶硬度30A-70A间，常用于轮胎、鞋类、垫片。

2. 热塑性弹性体

TPE用于多应用：密封条、减震器、鞋底、潜水脚蹼。测量TPE硬度因TPE常用于高磨损环境，需同时兼顾耐磨与柔韧。TPE硬度20 Shore OO至90A间。

3. 弹性体材料

弹性体材料典型为热固性材料：泡沫、海绵、橡胶，展现弹性或橡胶状特性。弹性体常用于粘合剂、密封件、汽车消费品医疗器械等柔性部件。测试邵氏硬度因这些材料满足柔韧性重要的广泛应用。弹性体邵氏硬度常在20A-90A间。

4. 3D打印材料

3D打印丝材与聚合物可打印满足广泛应用部件。故需知材料硬度确保部件设计成功。3D打印材料硬度常比TPE等弹性体材料硬。3D打印材料硬度70A-100A间。

5. 多孔材料

多孔材料为多孔材料，分开孔或闭孔材料。例海绵、泡沫、软木、低密度缠绕纺织品。多孔材料常用于轻量建筑、噪音控制、碰撞吸能。故获取硬度确定不同应用理想材料。多孔材料硬度30-70 Shore OO间。

6. 凝胶状材料

凝胶状材料兼具固液特性。例硅胶、水凝胶、鞋垫凝胶。Shore OO测试测量凝胶状材料硬度。硬度典型10 Shore OO至40 Shore OO间。

最准确邵氏硬度测试仪有哪些？

三款最准确邵氏硬度测试仪如下：

1. Qualitest™ HPE III：可视为最准确邵氏硬度计。数字硬度计提供小数点后一位硬度值。材料硬度随温度波动变化。HPE III配热电偶可解读测试样品温度，尽管温度波动仍提供准确读数。对比模拟表盘，数字显示让用户无需猜测即可更明确理解材料硬度。
2. Checkline DD-100邵氏硬度测试仪：数字读出小数点后一位硬度读数。此外重力不影响读数，可任意角度测量硬度。
3. Qualitest™ HPE III Basic：提供小数点后一位硬度值的数字邵氏硬度计。