昆山科技大学高分子材料系课程名称高分子加工题目名称拉力试验

1、崑山科技大學高分子材料系課程名稱：高分子加工題目名稱： 拉力試驗機實驗任課老師：郭木城 老師操作：李建毅班級：四高三A姓名：蔡恩宗學號： 4960G0041一. 實驗名稱: 拉力試驗機實驗二 . 實驗原理:主要是測量材料的彈性係數、降伏點或降服強度、抗拉強度、伸長率，以及斷面縮率。利用該試驗機進行拉伸實驗，以得知材料之基本性質。將材料試棒裝上試驗機後，施加荷重時材料將產生伸長量。把對應每一荷重的伸長量記錄下來後，可得荷重伸長曲線圖。進而 計算出該材料的降伏強度、抗拉強度、伸長率及斷面縮率，並且利用伸長計測定金屬材料之楊氏彈性係數。拉力機介紹彈性係數和伸長量的測量是極其重要的，因其不僅能測材料本

2、身的強度，也是塑膠材料中最具代表性的項目。廣義來說，拉伸試驗是測量材料本身對於固定力量欲使其分開的抵抗能力和斷裂前材料伸張的情況。彈性係數可由應力一應變圖上顯示出材料本身的剛性，不同類別的塑膠材料通常都比較其拉伸強度、彈性係數和伸長量等數據。 許多塑膠材料對應變速率及周遭環境狀態非常敏感，因此這些經由標準測試方法獲得的數據，不能直接應用在荷重時間或周遭環境大幅度變動的情況下。拉 伸性質的數據對從一大堆塑膠材料中優先選擇某一特別材料是非常有用的，且可當作於實際設計產品時的極限參考值。萬能試驗機是所有物理檢驗中，使用最普遍的儀器。這種儀器可用來測量下面幾種常見的機械性質:拉伸強度、彈性係數和伸長率

3、 ( Tensi l e st r engt h、modul us&el ongat i on)抗折強度和彈性係數 ( Fl exur alst r engt h & modul us)抗壓強度和彈性係數 ( compr essi ve st r engt h & modul us)剝離強度 ( Tearst r engt h)簡單介紹具有高品質操作性能和安全性能的控制單元應用軟體與試驗機更好的配合高質量的試驗資料2種類豐富的選擇件適用於各種用戶的不同需求多機種，系列化一般萬能試驗機的基本要求為堅固耐用、準確性高。操作輕便、試片安裝容易。能提供應力一應變測試的功能，並能提供其間響應關係( r

4、esponse)的資料。提供原始數據，且能作數據運算處理。常見萬能試驗機的略圖由於塑膠材料的黏彈性行為，做機械性質測試時，須特別注意材料受力行為與時間的相關性，才可能獲得理想的結果。萬能試驗機較常用的荷重形式有下列兩種:定伸長速率 ( const antr at e ofel ongat i on)o 此法因設計箇單且操作容易，是荷重方式中使用最普遍的方法。軟、硬質的塑膠、彈性體及發泡材料等皆可適用，但必須針對不同材料選擇適當的夾具操作，以避免對材料造成損傷。3定荷重 ( const antl oad)o 定荷重大都使用在長期試驗裏的蠕變 ( cr eep) 試驗 。 蠕變又稱潛變，係評估材料

5、在長期定荷重的受力情況下，其永久變形與時間的對應關係，以提供材料使用壽命及設計參考。蠕變試驗可以用拉力、抗折或壓縮等方式測試須特另注意試驗條件對其試驗結果的影響。延伸感應器( Ext ensomet er )和伸長率測試裝置由於塑膠的彈性範圍較小，所以若想測試塑膠的拉伸應變量，通常需利用延伸感應器或伸長率測試裝置，前者適用於彈性係數的洌試，後者則適用於伸長率測試。傅統的應變測試法有二 :在試片上面的標點 ( bench mar k) ，試驗時用游標卡尺或皮尺以目視方式追蹤此標點的延伸狀況，這種方法可適用於延伸性良好的材料，如 PE、PP 或軟質的 PVC 等，但對硬質材料測試的誤差較大，實用價

6、值較小。試片的標點上，安裝延伸感應器，透過線性微分可變轉換儀 ( l i near di f f er ent i al var i abl e t r ansf or mer ) 以及 X- Y 繪圖器，可將塑膠材料的應變放大數十至數百倍，因而可量測其準確的應變量。此種方法唯一缺陷為延伸感應器必須用彈簧直接固定在試片的頸縮( neck down) 部份，而使接觸之處容易形成應力集中點，致使試片提早破壞。近年來應變測試裝置已有相當的發展，目前此類裝置的最新發展是用感光紙貼在試片的標點上，當測試時用光感應器( opt i cal sensor ) 或光束( l i ght beam) 同時偵測標

7、點距離的延伸狀況，可在不損傷試片的情況下，精確地測量試片的延伸量，其準確性甚至可達到 0. 5 mm。三. 實驗步驟:4拉伸試驗後，得到的數據單位是 kgf ，這個數值是 極限拉力 ( 破壞拉力、拉斷拉力、 ul t i mat e st r engt h、 br eaki ng st r engt h) 。這 個拉力除以試片的斷面積之後才是 每單位斷面積的拉應力。kgf 是力，單位是 kgf 或 Newt on， ( 1 kgf =9. 8Newt on) MPa 是應力，單位是力 / 斷面積， ( 1MPa=1000000Pa=1000000Newt on/ m2)拉力機之保養隨時保持機台

8、清潔， 請使用乾布擦拭， 避免灰塵堆積。每月保養， 各移動導桿上油。每季保養， 各電線線路整理， 檢查各細部螺絲是否有鬆動。耗材更換( 二年) ： 電控開關， 拉力夾頭， 時規皮帶。建議注意事項為了簡化軟體操作程序，建議設定一固定的標準資料檔，就不需每次重新設定拉力值上下限及拉力曲線顯示範圍。每次測試時開啟 Sampl e檔，測試完成後，另存新檔即可。操作拉力機的夾頭夾取 Cover 時應注意拉力表是否已經事先歸零 。 不可夾取 Cover 後再行歸零，因Cover 之重力及張力將影響實際拉力值之表現。測試樣帶之長度應大於 2 5cm，以免長度過短無法完成測試行程 。請勿在測試電腦主機安裝任何

9、常駐程式或在同時使用其他應用程式，5如此將影響電腦執行程式時之速度，進而使測試行程無法完成。5注意使用電源電壓，避免拉力機機件故障，電壓允許變化量為 1 1 0 /2 2 0 5 V 。如 拉力實驗機欲在大陸地區( 或當地電流電壓供應品質不良之地區) 使用，建議安裝電流穩壓器 。正常操作溫度攝氏04 0 。拉力實驗機於正常使用下， 所有機件設備保固一年。四. 結果討論:實驗數據:名稱: 497G002長: 40. 28 mm寬 : 9. 92 mm厚: 3. 03 mm拉長速率: 20 mm/ mi n實驗結果:荷重: 100. 700 kgf位移: 8. 023 mmQ: 爲何得到波峰後，拉力機可不再繼續工作?A: 因為得到波峰後即為所需的極限數據，繼續工作即能得到拉段的數值，因為波峰到拉斷中間數值趨於直線，所以當得到波峰，就是最大荷重的位置。Q: 為何拉伸前測試用的樣品是透明的，經拉伸後變白色?因為拉伸前，