聚合物冲击性能测试

1、实验六聚合物的冲击性能测试一、实验目的1. 了解高分子材料的冲击性能。2. 理解ZBC-4型简支梁冲击实验机测试聚合物冲击性能的基木原理,熟悉其使用的基木操作。二、实验原理冲击性能测试在摆锤打击简支梁试样的中央，使试样受到冲击而断 裂，试样断裂时单位宽度所消耗的冲击功即为冲击强度。其原理是将 试样安防在简支梁冲击机的规定位置上然后利用摆锤自由落下，对试 样施加冲击弯曲负荷，使试样破裂。用试样单位截而积所消耗的冲击 功来评价材料的耐冲击韧性。冲击试验的方法很多，根据实验温度可分为常温冲击、低温冲击和 高温冲击三种，依据试样的受力状态，可分为摆锤式弯曲冲击（包括 简支梁冲击GB1043和悬臂梁冲击

2、GB1843）,拉伸冲击、扭转冲击和 剪切冲击；依据才用过的能量和冲击次数，可分为大能量的一次冲击 （简称一次冲击试验或落锤冲击实验GB11548）和小能量的多次冲击 实验（简称多次冲击实验），不同材料或不同用途可选择不同的冲击 实验方法，由于各种试验方法中试样受力形式和冲击物的几何形状不 一样，不同的试验方法所侧得的冲击强度结果不能相互比较。实验时摆锤挂在机架的杨臂上，摆锤杆的中心线与通过摆锤杆轴心 的铅垂线成一角度为a的扬角，此时摆锤具有一定的位能；然后计摆 锤自由落下，在它摆到最低点的瞬间其位能转变为动能；随着试样断 裂成两部分，消耗了摆锤的冲击能并使其大大减速；摆锤的剩余能量 使摆锤继

3、续升高至一定高度，B为其升角。加以W表示探锤的质量.1 为探锤杆的长度，则摆锤的初始功A。为： =WZ(l-cosu)( 35一一1)若考虑冲断试样时克服的空气阻力和试佯断裂而飞出时所消耗的 功，根据能量守恒定律，可用式(35-2)表示：& = W/(l + cos0) +A + + 丄m u?(352 )2通常，式(35-2)后三项都忽略不计，则可简单地把试样断裂时所消 耗的功表示为：7 = Wl(cos P + cos ci)( 35一一3 )式中除0角外均为己知数。因此，根据摆锤冲断试样后的升角B的 数值即可从读数盘直接读取冲断试样时所消耗功的数值。简支梁冲击试验是使用己加能量的把锤一次

4、性冲击支承成水平梁 的试样并使之破坏，冲击线应位于两支座(试样)的正中间.被测试样 若为缺口试样，则冲击线应正对缺口；悬臂梁冲击试验则由己知能量 的摆锤一次性冲击垂直固定成悬臂梁的试样的自由端，摆锤的冲击线 与试样的夹且和试样缺口的中心线相隔一定距离。根据摆锤的冲击前 初始能量与冲击后摆锤的剩余能量之差，确定试样在破坏时所吸收的 冲击能量，冲击能量除以冲击截面积，就得到试样的单位截而积所吸 收的冲击能量.即冲击强度。三、实验原料及主要的设备仪器实验原料：注塑成型实验所得的样品实验设备仪器：ZBC-4型简支梁冲击实验机和游标卡尺四、实验步骤1. 实验准备（1）试样的制备和外观检查，按GB1043

5、93规定进行；试样的状 态调节和实验环境按GB2918规定执行。（2）试样编号.对于无缺口试样.分别测出试样中部边缘和试样端 部中心位置的宽度和厚度，并取其平均值为试样的宽度和厚度.准确 至0.02mm；缺口试样应测量缺口处的剩余厚度测量时应在缺口两 端各测一次，取其算术平均值。（3）熟悉冲击试验机，检查机座是否水平。（4）在确认仪表的电源连线和信号连线连接无误后，按下控制盒后 而的电源开关，使系统上电，上电后约2秒钟，液晶显示屏上显示应 正常，否则应检查电气系统是否有故障。（5）检查冲击试验机是否有规定的冲击速度.并根据试样破坏时所 需的能量选择试验机摆锤，使消耗的能量在摆锤总能量的10%飞

6、5% 内。若符合这一能量范围的不止一个摆锤时，应该用最大能量的摆锤。（6）调节刻度盘指针零点，使它在摆锤处于起始位置时与主动针接 触。进行空白实验.保证总摩擦损失不超过摆锤冲击试验机特性参数 的规定.否则进行冲击试验机的校准。2. 实验步骤（1）根据试样尺寸，进行实验机样条跨度L的调节，跨度数值根据 试样类型进行选择，参照GB1043-1993执行。（2）拾起并锁住摆锤，将试样按规定放置在两块撐块上，将而紧贴 在直角支座的垂直面上.使冲击刀刃对准试样中心.缺口试样刀刃对 准缺口背向的中心位置.如图3-6所示。（3）选择试验方法：用“试验方法”键进行切换窗口显示。选择所 需要的试验方法。试验方法

7、包括简支梁和悬臂梁两种。显示在显示窗 口的右下角。开机记忆上次选择的试验方法。（4）选择量程：按“量程”键进行切换窗口显示，选择所需要的量 程。显示在显示窗口的中下部位。（5）输入试样形状、编号、温度。试样形状默认有缺口试样，试样温度默认值25C；按“试样形状”-f “数字” f “确认”键，设置试样形状。按“试样批号”f “数字” f “确认”键，设置试样批号。按“试样温度”f “数字” f “确认”键，设置试样温度。（6）预置试样长度、宽度、厚度和缺口深度。按“试样长度”f “数字” f “确认”键，设置试样长度。按“试样宽度”f “数字” f “确认”键，设置试样宽度。按“试样厚度”f

8、“数字” f “确认”键，设置试样厚度。按“缺口深度”f “数字” f “确认”键，设置试样缺口深度。默认值为Ommo（7）待指针拨至满量程位置。（8）扳动手柄抓钩，平稳释放摆锤.从能量度盘上读取试样吸收的冲击能量并记录。五、实验注意事项（1）摆锤举起后，人体各部分都不要伸到重锤下面及摆锤起始处。（2）冲击实验时注意避免样条碎块伤人。（3）扳手柄时，用力适当，切忌过猛。（4）试样冲断后应及时捡回并观察断裂情况是否符合要求。六、实验数据记录缺口试样简支梁冲击强度a上Ak q 0.5172 J ., 9a, = X 10 = -4- X 103 = 19.8 KJ/m2k bdk2.76 X 9.45“式中佻一缺口试样吸收的冲击能量，Job试样的宽度