影響塑料力學(xué)性能的因素很多,有聚合物結(jié)構(gòu)的影響(如:聚合物種類,分子量及其分布,是否結(jié)晶等),有成型加工的影響(如:成型加工的方式及加工條件導(dǎo)致結(jié)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(dǎo)致實驗重復(fù)性差等缺陷,所以力學(xué)性能的測試有嚴(yán)格的測試標(biāo)準(zhǔn),如GB1042-92規(guī)定:環(huán)境溫度為25±1℃,相對濕度為65± 5%,樣品的尺寸、形狀均有統(tǒng)一規(guī)定,實驗結(jié)果往往為五次以上平均。
塑料拉伸實驗實驗?zāi)康模?/span>
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(yīng)力----應(yīng)變曲線的理解,并從中求出有用的多種機械性能數(shù)據(jù);觀察拉伸時出現(xiàn)的屈服,裂紋,發(fā)白等現(xiàn)象。
塑料常規(guī)力學(xué)性能的實驗原理:
拉伸試驗是對試樣沿縱軸向施加靜態(tài)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(biāo)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(guī)力學(xué)性能的測試的結(jié)果數(shù)據(jù)定義:
•拉伸應(yīng)力:試樣在計量標(biāo)距范圍內(nèi),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(yīng)力。
•拉伸斷裂應(yīng)力:在拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線上,斷裂時的應(yīng)力。
•拉伸屈服應(yīng)力:在拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線上,屈服點處的應(yīng)力。
•斷裂伸長率:在拉力作用下,試樣斷裂時,標(biāo)線間距離的增加量與初始標(biāo)距之比,以百分率表示。
•ε斷=(L-L0)/L0×100%
•式中:L0------試樣標(biāo)線間距離,mm
• L-------試樣斷裂時標(biāo)線間距離,mm
•彈性模量:在比例極限內(nèi),材料所受應(yīng)力與產(chǎn)生響應(yīng)的應(yīng)變之比。
應(yīng)力-應(yīng)變曲線:
•由應(yīng)力-應(yīng)變的相應(yīng)值彼此對應(yīng)的繪成曲線,通常以應(yīng)力值作為縱坐標(biāo),應(yīng)變值作為橫坐標(biāo)。應(yīng)力-應(yīng)變曲線一般分為兩個部分:彈性變形區(qū)和塑性變形區(qū),在彈性變形區(qū),材料發(fā)生可完全恢復(fù)的彈性變形,應(yīng)力和應(yīng)變呈正比例關(guān)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(qū),應(yīng)力和應(yīng)變增加不在呈正比關(guān)系,最后出現(xiàn)斷裂。
試驗方法:
拉伸試驗是對試樣沿縱向施加靜態(tài)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(biāo)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(biāo)線,此標(biāo)線應(yīng)對測試結(jié)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(shù)平均值。
–拉伸速度一般根據(jù)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(nèi)。
–試樣斷裂在中間平行部分之外時,應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)試樣五根以上
拉力試驗機
實驗步驟和數(shù)據(jù)處理:
•試樣得制備
•用啞鈴形標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)記。也可用注塑機模塑出標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)最合適。
•選擇,調(diào)整試驗機的下夾具的下降速度。對于軟質(zhì)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(yīng)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。
•按下運行按鈕,電機開始運轉(zhuǎn),下夾具開始下降,指針開始指示。在此過程中,用手控制標(biāo)尺上的兩根劃尺,使△形指針隨試樣細頸上的兩標(biāo)記而動,直至試樣斷裂。記錄指示盤讀數(shù)和兩劃尺之間的距離。
•按回行開關(guān),將下夾具回復(fù)到原來位置,并把指示盤指針撥回零位,開始第二次試驗。