塑料机械性能测试

塑料机械性能测试 1 内容 一 拉伸性能 拉伸强度 Ts 模量和伸长率 Te 二 弯曲特性 弯曲强度 Fs 和弯曲模量 Fm 三 冲击强度 2 一 拉伸性能 TensileProperties 为了测定高聚物材料的基本物性 对材料施加应力后 测出变形量 求出应力 应力应变曲线是最普通的方法 将样条的两端用器具固定好 施加轴方向的拉伸荷重 直到遭破坏时的应力与扭曲的计算方法即为拉伸试验 拉伸时形变 试验截面积缩小 应该以瞬时横截面积来计算 真应力大于拉伸强度了解拉伸曲线 3 拉伸性能 曲线 塑料材料的拉伸应力应变曲线 拉伸应力应变的计算 拉伸应力 F A伸长率 L L 100 4 拉伸性能 曲线 5 基本内容 一 拉伸应力 TensileStress 试片变形前 施加于单位面积上的拉伸力的大小 伸长率 TensileStrain 试片原本标线间的长度因拉伸力的作用产生的变化 屈服点 YieldPoint 应力应变曲线中 即使荷重不增加 伸长率也开始上升的时刻称为屈服点 此时的应力为屈服强度 YieldStrength 此时的变形率为屈服伸长率 ElongationatYield 拉伸模量 TensileModulus 在变形率较低的区间 应力与应变通常呈直线变化的关系 此区间的应力与应变的比值 拉伸应力 伸长率 被称为拉伸模量 断裂强度 BreakingStrength 指断裂点 BreakPoint 上对应的拉伸力 断裂伸长率 ElongationatBreak 指断裂点 BreakPoint 上对应的伸长率 拉伸强度 TensileStrength 有屈服点的材料 拉伸强度是指屈服强度 不产生屈服现象的材料 破坏强度即为其拉伸强度 6 基本内容 二 应力和应变 当材料受到外力作用 而所处的条件使它不能产生惯性移动时 它的几何形状和尺寸将发生变化 这种变化就称为应变 材料发生宏观的变形时 其内部分子间以及分子内各原于间的相对位置和距离就要发生变化 产生了原子间及分子之间的附加的内力 抵抗着外力 并力图恢复到变化前的状态 达到平衡时 附加内力与外力大小相等 方向相反 定义单位面积上的附加内力为应力 显然 其值与单位面积上所受的外力相等 弹性模量 对于理想的弹性固体 应力与应变关系服从虎克定律 即应力与应变成正比 比例常熟成为弹性模量 可见弹性模量是材料发生单位应变时的应力 它表征材料抵抗变形能力的大小 模量愈大 愈不容易变形 表示材料刚度愈大 拉伸强度 是在规定的试验温度 湿度和试验速度下 在标被试样上沿轴向施加拉伸裁荷 直到试样被拉断为止 断裂前试样承受的最大载荷P与试样的宽度b和厚度d的乘积的比值 t P bd 7 ISO527标准的拉伸样条及相关尺寸 测试标准 拉伸试验的标准规格有GB1040 ASTMD638 ISO527 其内容相似 测试设备 电子万能试验机 装有能以一定速度移动的夹具 此器材还适用于压缩 弯曲 剪断等测试 测试速度 因为拉伸速度对材料的拉伸性能测试影响很大 所以必须依据不同材料 不同样条尺寸采取适宜的拉伸速度 8 测试仪器 9 二 弯曲特性 FlexuralProperties 将样条放在一定长度的两个支点上 以一定的速度在中间部位施加荷重时变弯 直到引起折断或达到一定弯曲量时的应力于扭曲的计算方法即为弯曲试验 弯曲强度 FlexuralStrength 以一定速度在样条中心施加作用力 样条破坏或达到5 变形量时的强度 弯曲强度是测定样条发生弯曲产生变形时的抗衡性试验 弯曲模量 FlexuralModulus 指从样条中心的上部施加的作用力的大小与样条所产生的形变之比 弯曲模量越大 刚性越强 弯曲模量越小 塑料越柔软 10 弯曲强度 Fs 3Pmax t 2bh2弯曲模量 Fm t3 m 2bh2其中 b为样条宽度 t为两支点间的距离 m为图表的初期倾斜度 3Pmax为最大荷重 应力 测试标准 拉伸试验的标准规格有GB9341 ASTMD790 ISO178 其内容相似 测试设备 电子万能试验机 此器材还适用于压缩 拉伸 剪断等测试 加压速度 加压速度随样条的种类 下图的H L 及轴的间隔 L 而不同 请参考下表 11 12 三 冲击强度 ImpactStrength 高分子材料在一般情况下 遇到冲击较易发生破裂 即同样大小的作用力 当缓慢地作用在高分子样条上时 不会产生破裂 但当突然快速作用时 样条就会破裂 冲击强度表现为样条或制件承受冲击的程度 通常泛指样条在产生破裂前所吸收的能量 冲击强度随样条形态 试验方法及试验条件表现出不同的价值 因此不能归为材料的基本性质 Izod冲击试验和Charpy冲击试验均属摆锤测定法 不同的是Izod冲击试验是将样条的一端垂直夹住 而Charpy冲击试验是将样条两端水平夹住 但基本原理二者相同 根据试验的受力状态可分为 弯曲冲击 简支梁和悬臂梁冲击 拉伸冲击 扭转冲击 剪切冲击和落锤冲击缺口冲击强度在描述材料的缺口敏感