塑料拉伸性能

拉伸性能测试介绍主要内容1拉伸性能2拉伸性能测试原理及试样要求3测量方法4拉力机使用说明5数据处理6实验设备7影响拉伸性能的因素材料力学性能的介绍ThefourtypesofstressesMechanicalpropertiesofmaterials强度(Strength)：材料在载荷作用下抵抗塑性变形或破坏的最大能力。屈服强度：表示材料发生明显塑性变形的抗力Ps或σ抗拉强度：σb=Pb/F0

断裂前单位面积上所承受的最大应力刚度(Stiffness)：外应力作用下材料抵抗弹性变形能力。弹性模量：E＝σ/ε韧性(Ductility)：材料从塑性变形到断裂全过程中吸收能量的能力。断裂韧性：KIC塑性(Plasticity)：外力作用下，材料发生不可逆的永久性变形而不破坏的能力。Mechanicalpropertiesofmaterials应力应变强度范畴刚度范畴塑性范畴韧性范畴Mechanicalpropertiesofmaterials1.1定义拉伸强度：在拉伸试验中，试样直至断裂为止所承受的最大拉伸应力。拉伸应力：试样在计量标距范围内，单位初始横截面上承受的拉伸负荷。拉伸断裂应力：σｔ－εｔ曲线上断裂时的应力。拉伸屈服应力：σｔ－εｔ曲线上屈服点处的应力。断裂伸长率：试样断裂时，标线间距离的增加量与初始标距之比。弹性模量：比例极限内，材料所受应力与产生的相应应变之比。屈服点：σｔ－εｔ曲线上σｔ不随εｔ增加的初始点。应变：材料在应力作用下，产生的尺寸变化与原始尺寸之比。1拉伸性能1.2高分子应力-应变过程

弹性形变:（开始-Y）应力随应变正比地增加，直线斜率=杨氏模量E。由高分子的键长键角变化引起的。屈服应力：应力在Y点达到极大值，这一点叫屈服点，其应力σy为屈服应力。强迫高弹形变（大形变）过了Y点应力反而降低，由于此时在大的外力帮助下，玻璃态聚合物本来被冻结的链段开始运动，高分子链的伸展提供了材料的大的形变。这种运动本质上与橡胶的高弹形变一样，只不过是在外力作用下发生的，为了与普通的高弹形变相区别，通常称为强迫高弹形变。这一阶段加热可以恢复。应变硬化继续拉伸时，由于分子链取向排列，使硬度提高，从而需要更大的力才能形变。断裂达到B点时材料断裂，断裂时的应力σb即是抗张强度σt；断裂时的应变εb又称为断裂伸长率。直至断裂，整条曲线所包围的面积S相当于断裂功。E越大，说明材料越硬，相反则越软；σb或σy越大，说材料越强，相反则越弱；εb或S越大，说明材料越韧，相反则越脆。

1.3高分子典型应力－应变曲线I(a)的特点是软而弱。拉伸强度低，弹性模量小，且伸长率也不大，如溶胀的凝胶等。(b)的特点是硬而脆。拉伸强度和弹性模量较大，断裂伸长率小，如聚苯乙烯等。(c)的特点是硬而强。拉伸强度和弹性模量大，且有适当的伸长率，如硬聚氯乙烯等。(d)的特点是软而韧。断裂伸长率大，拉伸强度也较高，但弹性模量低，如天然橡胶、顺丁橡胶等。

1.3高分子典型应力－应变曲线

1.3高分子典型应力－应变曲线III(e)的特点是硬而韧。弹性模量大、拉伸强度和断裂伸长率也大，如聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙等

常用高分子材料的应力-应变曲线2拉伸性能测试原理及试样

参照标准——国标GB/T1040-922.1原理拉伸试验是对试样延期纵轴方向施加静态拉伸负荷，使其破坏，通过测量试样的屈服力、破坏力和试样标距间的伸长来求得试样的屈服强度拉伸强度和伸长率。

拉伸性能测试试样低碳钢铝合金铸铁高分子材料复合材料2.2高分子试样的制备和尺寸要求I

：I型试样及尺寸图I型试样I型试样尺寸要求2.2II型试样及尺寸图II型试样II型试样尺寸要求2.2试样的制备和尺寸要求III

：III型试样及尺寸图III型试样III型试样尺寸要求2.2试样的制备和尺寸要求IV：IV型试样及尺寸图IV型试样IV型试样尺寸要求2.2试样的制损备和尺寸昂要求V：塑料材料捡选择试样壳类型测试售速度参考试样材料类型试样制备方法最佳厚度mm试验速度硬质热塑性塑热塑性增强塑料Ⅰ注塑模压4BCDEF硬质热塑性塑料板热固性塑料板含层压板机械加工2ABCDEFG软质热塑性塑料及板Ⅱ注塑、模压板材机械加工和冲切加工2FGHI热固性塑料(含填充、增强塑料）Ⅲ注塑模压C热固性塑料板Ⅳ机械加工BCDA:1±有50%，B:2±困20%，C:5±煎20%，D:1立0±2待0%，E:20弓±10%，F:50涂±10%，G:1伏00±慨10%，H:2桑00±河10%，I:5觉00±尚10%。为何要沉选定拉昂伸速度宵？因为塑料骨属粘弹性匀材料，它形的应力松秋驰过程与涌变形速率什紧密相关懒。应力松锹驰需要一兵个时间过思程，当低纱速拉伸时仔，分子链弄来得及位戏移、重排南，呈现韧席性行为。洒表现为拉围伸强度减启少，而断滨裂伸长率幸增大。高步速拉伸时方，高分子古链段的运雁动跟不上融外力作用爬，呈现脆护性行为，驴表现为拉画伸强度增询大，断裂思伸长率减恋少。硬而脆养的塑料较低的拉仓伸速度韧性塑渔料较高的薪拉伸速备度3.测量方两法①试样的骄状态调节废和试验环渔境按国家悲标准规定址。②在试样怠中间平行双部分做标躺线，示明晨标距。③测量试西样中间平覆行部分的恰厚度和宽校度，精确缓到0.0成1mm，II型试样详中间平呈行部分麦的宽度予，精确切到0.05复mm，测3点，取算半术平均值困。④夹具竞夹持试辨样时，棉要使试建样纵轴苦与上下宰夹具中叨心连线非重合，喇且松紧菊适宜。⑤选定厕试验速堤度，进枣行试验寒。⑥记录愈屈服时马负荷，装或断裂增负荷及酸标距间防伸长。妖试样断出裂在中努间平行兰部分之席外时，已此试样旦作废，卸另取试功样补做厉。4拉力机独使用说裂明①按以下阴顺序开纳机：试拌验机——>打印机——>计算机。惭每次开机车后，最好顿要预热10分钟，待掩系统稳定先后，再进品行试验工筑作。②准备好楔委形拉伸夹掀具。若夹末具已安装冬到试验机艘上，则对抢夹具进行蚕检查,并根据试泪样的长度喉及夹具的知间距设置罚好限位装吃置。③点击桌胁面上的耕图标,开始拉伸慢测试。拉伸测试南界面④分别将上饰、下夹具煮装到试验劣机的上、虾下接头上途，插上插促销，旋紧惜锁紧螺母胖。先搬动设上夹具的脉上搬把，宣使钳口张辨开适当的茫宽度，大疤于所装试岁样的厚度蛮即可；将和试样一端阔放入上夹帐具钳口之译间，并使碗试样位于可钳口的中岛央，松开种上搬把，箱将试样上合端夹紧。冤在夹好试辈样一端后企，力值清辟零（点击断力窗口的致按钮醋）再夹另断一端。⑤将大变栽形的上阿下夹头食夹在试幕样的中嗽部，并阳保证上艳下夹头避之间的画顶杆接抗触，以恰保证试藏样原始联标距的捡正确。协本实验增顶杆的艰间距设淹置为50m音m。⑥点击痒，开凝始自动钓试验。⑦点击拉伸摇功能窗口镜，饱进入数据疾处理窗口⑧点击数介据处理窗贪口中的逼，输入表试样的宽疏度和厚度欧，之后确厅定退出，蚊生成相关微的报告⑨关闭农试验窗绿口及软孟件。关联机顺序境：试验工软件——>试验机——>打印机——>计算机塌。5数据的处佩理拉伸强度京或拉伸断隔裂应力、女拉伸屈服籍应力、偏筝置屈服应滑力按下式粥计算：σt=F/b谈d删σt：拉伸董强度或化拉伸断角裂应力务、拉伸栗屈服应俗力等，MPa；F：最大痛负荷或赚断裂负使荷、屈徐服负荷司、偏置笨屈服负软荷，N；b：试样获宽度，mm；d：试样因厚度，mm。断裂伸长尸率按下式插计算：εｔ=(L-刻L0)/L0×100爱%εｔ：断裂侵伸长率尿，%；L0：试样造原始标肌距，mm；L：试样记断裂时调标线间喊距离，mm。电子万附能试验贷机6实验设槽备电子万能虹试验机的袍结构主机交流伺暑服电机策及传动晨系统、财力传感颈器、机习架、滚燃珠丝杆台、位移绒传感器喘、限位哄开关、其控制面终板、急犯停开关思等；电控系统力测量攀系统、蝇变形测辰量系统坐、位移汪测量系叮统及驱帅动控制糊系统、茎通讯系宏统等；微机软件由计算教机进行工试验方巧案制定观与选择守、数据榜处理、蜜分析、笛试验过拳程检测棉、结果威输出；夹具根据试样负选取7影响拉扁伸性能滋的因素一）成型节条件成型过伙程中，揉制品受尽到热、掘分子取倡向等作污用，影逢响其力楚学性能连续或者令间歇过热屋造成分子兴热分解；成型压面力、模杠具设计宏、温度演等条件糕不适宜有时，引再起试样警变形；急剧冷贸却或缓传慢冷却闹，引起滚残余应进力的保狐留程度需、结晶瞎度、结盟晶粒子蓄大小等要方面不倡同；成型过刃程使分艺子取向估时引起岔各向异洗性；成型后鼓热处理绿，制品破除去残捡余应力外。例如，聚缠碳酸酯的赛成品经退寨火处理，的成品的耐设环境应力献开裂改善觉，弯曲强策度增加，骨但是冲击常强度稍稍笨下降。(二)温度与凶湿度(二)温度与湿费度热固性树兆脂不会因逮温度不同址而得到不翼同的曲线高。热塑性密树脂，程伴随着假温度上火升，曲铸线从硬始脆性向恼黏弹性石转移。塑料在Tg以下是墓坚硬的忠状态，雕超过Tg时急速变氏软在Tg附近，挽结晶性棋高分子灭弹性模尽量下降沿到1／10；无定形芳高分子弹梳性模量下勇降到数1／100猜0。结晶性坦高分子兴随温度父变化伸固长率在1％～I000％范围内老变化，拉运伸强度在10倍以内晒变化。（三拒拉伸速事度的影阳响塑料属粘情弹性材料鼻，它的应庆力松弛过并程与变形言速率紧密占相关，应惭力松弛需牺要－个时尊间过程。当低速拉闸伸时，分巴子链产生居位移、重池排，呈现睛韧性行为仆。表现为滨拉伸强度峡减小，而环断裂伸长云率增大。高速拉食伸时，臂高分于纷链段的豆运动跟负不上外役力作用词速度，锄呈现脆总性行为询。表现仪为拉伸沸强度增暂大，断起裂伸长付率减小皆。不同品种德的塑料对索拉伸速度范的敏感不邻同。硬而迟脆的塑料礼对拉伸速峰度比较敏天感。一般街采用较低蜓的拉伸速垦度。韧性塑夺料对拉乳伸速度麦的敏感抵性小，抢可以采俗用较高附的拉伸胡速度，生以缩短载试验周胃期，提拢高效率买。谢