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技术文章

塑料常规力学性能的测试

塑料常规力学性能的测试 
 
 
影响塑料力学性能的因素
 
影响塑料力学性能的因素很多,有聚合物结构的影响(如:聚合物种类,分子量及其分布,是否结晶等),有成型加工的影响(如:成型加工的方式及加工条件导致结晶度、取向度的变化,试样的缺陷等);有测试条件的影响(如:测试温度,湿度,速度等),它们会导致实验重复性差等缺陷,所以力学性能的测试有严格的测试标准,如GB1042-92规定:环境温度为25±1℃,相对湿度为65± 5%,样品的尺寸、形状均有统一规定,实验结果往往为五次以上平均。
 
拉伸实验
 
实验目的
   掌握塑料拉伸强度的测试原理及测试方法,并能分析影响因素;加深对应力----应变曲线的理解,并从中求出有用的多种机械性能数据;观察拉伸时出现的屈服,,发白等现象。

  塑料常规力学性能的测试
实验原理

 
 拉伸试验是对试样沿纵轴向施加静态拉伸负荷,使其破坏。通过测定试样的屈服力,破坏力,和试样标距间的伸长来求得试样的屈服强度,拉伸强度和伸长率。

 
塑料常规力学性能的测试 定义
 
拉伸应力:试样在计量标距范围内,单位初始横截面上承受的拉伸负荷。
 拉伸强度:在拉伸试验中试样直到断裂为止,所承受的大拉伸应力。
拉伸断裂应力:在拉伸应力-应变曲线上,断裂时的应力。
拉伸屈服应力:在拉伸应力-应变曲线上,屈服点处的应力。
断裂伸长率:在拉力作用下,试样断裂时,标线间距离的增加量与初始标距之比,以百分率表示。
ε断=(L-L0)/L0×100%
式中:L0------试样标线间距离,mm
      L-------试样断裂时标线间距离,mm
弹性模量:在比例极限内,材料所受应力与产生响应的应变之比。

 
应力-应变曲线
 
由应力-应变的相应值彼此对应的绘成曲线,通常以应力值作为纵坐标,应变值作为横坐标。应力-应变曲线一般分为两个部分:弹性变形区和塑性变形区,在弹性变形区,材料发生可完全恢复的弹性变形,应力和应变呈正比例关系。曲线中直线部分的斜率即是拉伸弹性模量值,它代表材料的刚性。弹性模量越大,刚性越好。在塑性变形区,应力和应变增加不在呈正比关系,后出现断裂。

 
试验方法
 
拉伸试验是对试样沿纵向施加静态拉伸负荷,使其破坏。通过测定试样的屈服力,破坏力和试样间标距间的伸长来求的试样的屈服强度,拉伸强度和伸长率。

 
操作要点
 
在试样中间部分作标线,此标线应对测试结果没有影响。
测量试样中间平行部分的宽度和厚度,每个试样测量三点,取算术平均值。
拉伸速度一般根据材料及试样类型进行选择。
夹具夹持试样时,试样纵轴与上,下夹具中心线重合,并防止试样滑脱,或断在夹具内。
试样断裂在中间平行部分之外时,应另取试样补做。

 
仪器和试样
 
拉力试验机一台
 冲片机一台;塑料片材一块
或用注塑机制得标准试样五根以上

 
实验步骤和数据处理
 
试样得制备
用哑铃形标准裁刀在冲片机上冲取塑料薄片试样,沿纵向和横向各取五条,精确测量试样细颈处的宽度和厚度,并在细颈部分划出长度标记。也可用注塑机模塑出标准测试样条。
选择试验机载荷,以断裂时载荷处于刻度盘得1/3~4/5范围之内合适。
选择,调整试验机的下夹具的下降速度。对于软质热塑性塑料,拉伸速度可取50mm/min,100mm/min,200mm/min,500mm/min
将试样装在夹具上,在使用夹具时应先用固定器将上夹具固定,防止仪器刀口损坏,试样夹好后松开固定器。
按下启动按钮,电机开始运转,下夹具开始下降,指针开始指示。在此过程中,用手控制标尺上的两根划尺,使△形指针随试样细颈上的两标记而动,直至试样断裂。记录指示盘读数和两划尺之间的距离。
按回行开关,将下夹具回复到原来位置,并把指示盘指针拨回零位,开始第二次试验。

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