材料的拉伸性能测试

1、材料化学专业设计性实验材料的拉伸性能测试姓名：班级：学号：同组人:实验时间：6月19日指导老师：刖spet塑料：聚对苯二卬酸类塑料，自诞生以来被越来越多的使用，如今pet塑 料在1 .薄膜片材方面2.包装瓶的应用3.电子电器4汽车配件5.机械设备6.pet塑 料的成型加工等方面有着广泛的应用。随着pet冋收技术的成熟，在日益关注 环境安全的现在和将來，pet塑料的应用前景更加广泛。伴随着pet塑料进军工程机械与汽车制造领域，pet的力学性能越來越受到人 们的关注，本实验通过拉仲试验，测试不同速度下的pet塑料的力学性能优劣。 实验目的：1、熟悉高分子材料拉伸性能测试标准条件和测试原理2、掌握测

2、定聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定方法3、考察拉伸速度对聚合物力学性能的影响4、对比不同聚合物的力学性能实验原理：拉伸试验是在规定的试验温度、试验速度和湿度条件下，对标准试样沿其 纵轴方向施加拉伸载荷，直到试样被拉断为止。基本公式：l_l°l°(2-13)(2-14)(2-15)b 二 fl°e a0(l-l0)式中，£伸长率即应变；（7为应力；厶为样品某时刻的伸长；厶为初始长度;血为初始横截面积；f为拉伸力；e为拉伸模量。聚合物的拉伸性能可通过其应力一应变曲线来分析，典型的聚合物拉伸应力 应变曲线如图2-28 （左）所示。在应力一应变曲线上，以屈服点为

3、界划分为 两个区域。屈服点2前是弹性区，即除去应力后材料能恢复原状，并在大部分该 区域内符合虎克定律。屈服点z后是塑性区，即材料产生永久性变形，不再恢复 原状。根据拉伸过程中屈服点的表现，伸长率的大小以及其断裂情况，应力一应 变曲线大致可分为如图2-28 （右）所示的五种类型：软而弱；硬而脆； 硬而强；软而强；硬而韧。图2-28五种典型聚合物拉伸应力一应变曲线1 一软而弱；2硕而脆；3fi®而强；4一软而强；5fi®而韧 实验仪器与药品：仪器设备万能电子拉力，游标卡尺、直尺。万能电了拉力机测试主体结构示意图，如图2-29所示。图2-29刀能电子拉力机测试主体结构示意图1传感

4、器；2 主架；3 横梁控制器；4 夹具；5 横梁；6记录仪；7控制台开关；8 控制面板；9 显不屏实验药品：pet塑料拉仲样条：哑铃型样条，测试标准：gb 13022-91 o样条如下：h'i实验步骤：1. 用游标卡尺或测微计测每块试片的宽度和厚度。算出横截面最小处的截面积 并将数值记录。2. 选择拉仲速度150mm/min3. 调整试验机负荷测量单元和变形测量单元零点，然后调整两个但愿标定值。4. 选择合适夹具，调整夹具距离。5. 夹牢样品6. 选择xy记录仪量程零点，打下记录仪。7. 按横显调零键，横梁复位，开始拉仲，按最大保持键记录最大拉仲力，绘制 载荷形变曲线。8 试样断裂，停

5、止读出最大负荷值和拉伸伸长值。9. 下降复位，重复58测两次10. 把速度改为200/300/400mm/min重复三次。 数据记录：实验温度30°c样品拉伸速 度 mm/mind/mmb/mm2bd/mnrp/nlo/mml/mmo/paetpet1500.2946.41.8821128490.47595112.77%2000.3086.41.978592拉仲失败3000.2936.41.87599.09395.05528002.20%4000.2936.41.875103.09395.38549332.56%所用公式： o=p/(bd)*104 (pa) s=(l-lo)/lo*

6、loo% 实验结果讨论1. 实验第二组，即拉伸速度为200mm/min吋的实验失败，实验数据不可取。主 要的原因口j能是：装样品时，样品有些倾斜；样品有缺陷等。2. 由实验所得结果，可以看出：所测样品的断裂伸长率较小，弹性模量较大， 说明样品是硬而脆的材料；随着实验拉仲速度的增大，在150-300mm/min变化 时，拉伸强度有所下降，说明材料力学性能降低，而300mm/min后随着速度增 加拉伸强度又有所升高，力学性能较速度低吋的好。有次可以看出，拉伸速度能在一定程度上反映材料的性能，选择材料时，耍看情况而选择不同性能的材料。3. 实验应力一应变曲线见附图。实验小结1. 从木次实验屮，再一次

7、巩固了用微机控制万能试验机测定材料拉伸强度的方 法。2. 通过木次实验，进一步掌握了拉伸试验机的工作原理和拉伸试验的操作方法。3. 了解了此次所用样品“pet塑料”的一些性能。参考文献1 方钦志，李慧敏，欧阳小东，赵泳.图像相关法在高分子材料拉伸性能研究屮的应 用j实验力学,2006,04:459-466.2 钟荣,周丹.材料化学专业实验讲义j.2o14, 1： 30-31.3 百度文库.附图:第一组检测单位：质检部客户名称：生产部批号：110233141试样名称：235温度：30°c编号：20193604规格：标准湿度：60%形状：矩形 宽度:6.400mm 厚度:0.294mm面

8、积：1.882mm人2 原始标距:84mm最大力:112.0n 拉伸强度:59.511 mpa 拉伸断裂应力：59.5mpa 拉伸屈服应力:mpa断裂伸长率：2.力 屈服伸长率:弹性模量:2746.7mpa试验员：试验日期：2014-06-19第二组:检测单位：质检部客户名称：生产部批号：11023314-2试样名称：235温度：30 °c编号：20193604规格：标准湿度：60%形状：矩形面积：1.971mma2宽度:6.400mm原始标距:92mm厚度:0.308mm最大力:85.0n断裂伸长率：123.67%拉伸强度:43.125mpa屈服伸长率:-%拉伸断裂应力:22.3m

9、pa弹性模量:2333.8mpa拉伸屈服应力:mpa试验员：试验日期：2014-06-19第三组:检测单位：质检部客户名称：生产部批号：11023314-3试样名称：235温度：30 °c编号：20193604规格：标准湿度：60%形状：矩形面积：1.875mma2宽度:6.400mm原始标距：93mm厚度:0.293mm最大力:99.0n断裂伸长率:2.20%拉伸强度:52.800mpa屈服伸长率:-%拉伸断裂应力:52.8mpa弹性模量:-l.smpa拉伸屈服应力:mpa试验员：试验日期：2014-06-19应力应变曲线检测单位：质检部客户名称：生产部批号：11023314-4试样名称：235温 度：30 °c编号：20193604规格：标准湿度：60%形状：矩形 宽度:6.4