【大学课件】非金属材料试验

非金属材料试验欢迎来到非金属材料试验课程。本课程将探索各种非金属材料的性能测试方法，帮助您深入了解这些材料的特性和应用。实验目的掌握测试方法学习各种非金属材料的性能测试技术和操作流程。理解材料特性通过实验数据分析，深入理解不同非金属材料的性能特点。培养实验能力提高学生独立进行材料试验和数据分析的能力。实验原理施加外力通过特定设备对材料施加外力。材料变形材料在外力作用下产生形变。数据采集记录力与变形的关系。性能分析根据数据计算材料的性能参数。非金属材料简介塑料高分子聚合物，具有良好的可塑性。玻璃无定形固体，透明度高。陶瓷无机非金属材料，耐高温。橡胶高弹性材料，可大幅变形。塑料材料简介定义塑料是以合成或天然高分子化合物为主要成分的材料。它具有可塑性，能够通过加热或压力成型。特点轻质、耐腐蚀、绝缘性好、易加工成型。塑料种类多样，可根据需求选择不同性能的材料。玻璃材料简介成分主要由二氧化硅、碱金属氧化物和其他添加剂组成。结构无定形固体，不具有规则的晶体结构。性能透明度高、化学稳定性好、耐腐蚀、绝缘性好。应用建筑、光学、电子、日用品等多个领域。陶瓷材料简介1原料主要由粘土、长石、石英等无机非金属矿物组成。2制备通过高温烧结工艺，使原料颗粒结合成致密体。3特性耐高温、耐腐蚀、硬度高、脆性大。4用途建筑、电子、航空航天等领域广泛应用。橡胶材料简介1高弹性2良好的绝缘性3气密性和防水性4耐磨损和减震性能橡胶是一种高分子弹性体材料，包括天然橡胶和合成橡胶。它具有独特的物理和化学性质，在工业和日常生活中广泛应用。复合材料简介1基体材料如树脂、金属或陶瓷。2增强材料如纤维、颗粒或晶须。3界面基体与增强材料的结合区域。4复合效应综合性能优于单一组分。塑料材料性能测试拉伸性能测试塑料的强度和延伸率。弯曲性能评估塑料的抗弯能力。压缩性能分析塑料的抗压特性。硬度测定塑料表面的抗压痕能力。拉伸性能测试试样制备按标准尺寸制作哑铃型试样。夹持固定将试样两端固定在拉伸机夹具上。加载测试以恒定速率拉伸试样直至断裂。数据记录记录力-位移曲线，计算强度和模量。弯曲性能测试1试样准备制作长方体试样，尺寸符合标准要求。2支撑设置将试样放置在两个支点上，跨度固定。3加载过程在试样中心施加垂直向下的力。4数据分析记录力-挠度曲线，计算弯曲强度和模量。压缩性能测试试样制备制作圆柱形或立方体试样，确保端面平行光滑。将试样放置在压缩机压板之间，对中。测试过程以恒定速率对试样施加压力，直至试样发生屈服或断裂。记录力-位移曲线，计算压缩强度和模量。硬度测试邵氏硬度使用邵氏硬度计，测量压头压入深度。洛氏硬度测量压头压入深度差，适用于硬质塑料。巴柯尔硬度测量压痕直径，适用于软质塑料。维氏硬度测量金字塔压头压痕对角线长度。玻璃材料性能测试硬度测试评估玻璃表面抗刮擦能力。抗冲击性能测试玻璃抵抗瞬时冲击的能力。光学性能测量透光率和折射率。热学性能分析热膨胀系数和耐热震性。玻璃硬度测试1莫氏硬度使用标准矿物刻划玻璃表面。2维氏硬度测量金字塔压头压痕对角线长度。3努普硬度测量压头压入深度，适用于薄玻璃。玻璃抗冲击性能测试试样准备按标准尺寸制备玻璃板。落球装置设置不同高度的落球装置。冲击过程从规定高度释放钢球冲击玻璃。结果分析记录玻璃破碎情况，计算抗冲击强度。陶瓷材料性能测试抗压强度测试陶瓷承受压力的能力。抗弯强度评估陶瓷的抗弯曲变形能力。硬度测定陶瓷表面抗压痕能力。热学性能分析热膨胀系数和导热性。陶瓷抗压强度测试试样制备制作标准尺寸的圆柱形或立方体试样。确保试样表面平整光滑，无可见缺陷。将试样放置在压力机压板之间，保证受力均匀。测试过程以恒定速率对试样施加压力，直至试样破坏。记录最大载荷，计算抗压强度。观察并记录试样的破坏模式，如垂直裂纹或剪切破坏。陶瓷抗弯强度测试1试样准备制作长方体试样，尺寸符合标准要求。2支撑设置将试样放置在两个支点上，跨度固定。3加载过程在试样中心施加垂直向下的力。4数据分析记录最大载荷，计算抗弯强度。橡胶材料性能测试拉伸性能测试橡胶的强度和延伸率。硬度测定橡胶表面的抗压痕能力。回弹性评估橡胶的弹性恢复能力。老化性能分析橡胶在高温或光照下的性能变化。橡胶拉伸性能测试试样制备按标准尺寸制作哑铃型试样。夹持固定将试样两端固定在拉伸机夹具上。加载测试以恒定速率拉伸试样直至断裂。数据记录记录力-位移曲线，计算强度和延伸率。橡胶硬度测试邵氏硬度使用邵氏硬度计，测量压头压入深度。国际橡胶硬度测量压头压入深度，与邵氏硬度相关。邵氏A型适用于软质橡胶，压头为截头圆锥形。邵氏D型适用于硬质橡胶，压头为圆锥形。复合材料性能测试拉伸性能测试复合材料的强度和模量。弯曲性能评估复合材料的抗弯能力。压缩性能分析复合材料的抗压特性。冲击性能测试复合材料的抗冲击能力。复合材料拉伸性能测试1试样制备按标准尺寸制作板状或棒状试样。2夹持固定将试样两端固定在拉伸机夹具上。3加载测试以恒定速率拉伸试样直至断裂。4数据分析记录力-位移曲线，计算强度和模量。复合材料弯曲性能测试试样准备制作长方体试样，尺寸符合标准要求。支撑设置将试样放置在两个支点上，跨度固定。加载过程在试样中心施加垂直向下的力。数据记录记录力-挠度曲线，计算弯曲强度和模量。复合材料压缩性能测试试样制备制作圆柱形或立方体试样，确保端面平行光滑。特别注意纤维方向对压缩性能的影响。将试样放置在压缩机压板之间，对中。测试过程以恒定速率对试样施加压力，直至试样发生屈服或断裂。记录力-位移曲线，计算压缩强度和模量。观察并记录试样的破坏模式。实验步骤1准备阶段熟悉实验设备，准备试样和工具。2安全检查穿戴防护装备，确认设备安全状态。3参数设置根据试验标准设置设备参数。4测试操作按照标准流程进行测试，记录数据。5清理整理测试完成后，清理设备和工作区。实验数据记录试样编号尺寸(mm)最大载荷(N)断裂伸长率(%)A-01100x10x250015A-02100x10x252016A-03100x10x251015.5实验结果分析数据处理计算平均值、标准差，绘制应力-应变曲线。性能参数确定材料的强度、模量、延伸率等关键参数。