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影響塑料力學性能的因素

發布時間:2017-02-28 17:52:54來源:

影響塑料力學性能的因素很多,有聚合物結構的影響(如:聚合物種類,分子量及其分布,是否結晶等),有成型加工的影響(如:成型加工的方式及加工條件導致結晶度、取向度的變化,試樣的缺陷等);有測試條件的影響(如:測試溫度,濕度,速度等),它們會導致實驗重復性差等缺陷,所以力學性能的測試有嚴格的測試標準,如GB1042-92規定:環境溫度為25±1℃,相對濕度為65± 5%,樣品的尺寸、形狀均有統一規定,實驗結果往往為五次以上平均。
  拉伸實驗實驗目的
   掌握塑料拉伸強度的測試原理及測試方法,并能分析影響因素;加深對應力----應變曲線的理解,并從中求出有用的多種機械性能數據;觀察拉伸時出現的屈服,裂紋,發白等現象。
  
塑料常規力學性能的測試實驗原理
  拉伸試驗是對試樣沿縱軸向施加靜態拉伸負荷,使其破壞。通過測定試樣的屈服力,破壞力,和試樣標距間的伸長來求得試樣的屈服強度,拉伸強度和伸長率。
  塑料常規力學性能的測試 定義
  ?拉伸應力:試樣在計量標距范圍內,單位初始橫截面上承受的拉伸負荷。
  ? 拉伸強度:在拉伸試驗中試樣直到斷裂為止,所承受的最大拉伸應力。
  ?拉伸斷裂應力:在拉伸應力-應變曲線上,斷裂時的應力。
  ?拉伸屈服應力:在拉伸應力-應變曲線上,屈服點處的應力。
  ?斷裂伸長率:在拉力作用下,試樣斷裂時,標線間距離的增加量與初始標距之比,以百分率表示。
  ?ε斷=(L-L0)/L0×100%
  ?式中:L0------試樣標線間距離,mm
  ? L-------試樣斷裂時標線間距離,mm
  ?彈性模量:在比例極限內,材料所受應力與產生響應的應變之比。
  應力-應變曲線
  ?由應力-應變的相應值彼此對應的繪成曲線,通常以應力值作為縱坐標,應變值作為橫坐標。應力-應變曲線一般分為兩個部分:彈性變形區和塑性變形區,在彈性變形區,材料發生可完全恢復的彈性變形,應力和應變呈正比例關系。曲線中直線部分的斜率即是拉伸彈性模量值,它代表材料的剛性。彈性模量越大,剛性越好。在塑性變形區,應力和應變增加不在呈正比關系,最后出現斷裂。
  
試驗方法
  拉伸試驗是對試樣沿縱向施加靜態拉伸負荷,使其破壞。通過測定試樣的屈服力,破壞力和試樣間標距間的伸長來求的試樣的屈服強度,拉伸強度和伸長率。
  操作要點
  –在試樣中間部分作標線,此標線應對測試結果沒有影響。
  –測量試樣中間平行部分的寬度和厚度,每個試樣測量三點,取算術平均值。
  –拉伸速度一般根據材料及試樣類型進行選擇。
  –夾具夾持試樣時,試樣縱軸與上,下夾具中心線重合,并防止試樣滑脫,或斷在夾具內。
  –試樣斷裂在中間平行部分之外時,應另取試樣補做。
  所用到儀器和試樣
  ?拉力試驗機一臺
  ?沖片機一臺;塑料片材一塊
  ?或用注塑機制得標準試樣五根以上
  實驗步驟和數據處理
  ?試樣得制備
  ?用啞鈴形標準裁刀在沖片機上沖取塑料薄片試樣,沿縱向和橫向各取五條,精確測量試樣細頸處的寬度和厚度,并在細頸部分劃出長度標記。也可用注塑機模塑出標準測試樣條。
  ?選擇試驗機載荷,以斷裂時載荷處于刻度盤得1/3~4/5范圍之內最合適。
  ?選擇,調整試驗機的下夾具的下降速度。對于軟質熱塑性塑料,拉伸速度可取50mm/min,100mm/min,200mm/min,500mm/min。
  ?將試樣裝在夾具上,在使用夾具時應先用固定器將上夾具固定,防止儀器刀口損壞,試樣夾好后松開固定器。
  ?按下啟動按鈕,電機開始運轉,下夾具開始下降,指針開始指示。在此過程中,用手控制標尺上的兩根劃尺,使△形指針隨試樣細頸上的兩標記而動,直至試樣斷裂。記錄指示盤讀數和兩劃尺之間的距離。
  ?按回行開關,將下夾具回復到原來位置,并把指示盤指針撥回零位,開始第二次試驗。

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