塑料力學(xué)性能測(cè)試
塑料力學(xué)性能是指材料在不同環(huán)境)(溫度、介質(zhì)、濕度)下,承受各種外加載荷(拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊、交變應(yīng)力)等作用時(shí)所表現(xiàn)出的力學(xué)特征。在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)試塑料力學(xué)性能的設(shè)備主要是在機(jī)械應(yīng)力的作用下,測(cè)定塑料材料變形乃至破壞的有關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)塑料材料變形及破壞所需要的時(shí)間長(zhǎng)短,塑料力學(xué)性能試驗(yàn)可分短期、長(zhǎng)期、及表面類。短期如拉伸試驗(yàn),壓縮試驗(yàn),彎曲試驗(yàn),沖擊試驗(yàn),剪切試驗(yàn)等(詳見(jiàn)電子材料試驗(yàn)機(jī)XWW-20A);長(zhǎng)期蠕變、應(yīng)力松弛,疲勞試驗(yàn)等;表面如硬度、磨耗等。
塑料拉伸性能測(cè)試:
測(cè)試原理:塑料拉伸試驗(yàn)是在規(guī)定的溫度,相對(duì)濕度和拉伸速度下,通過(guò)對(duì)試樣的縱軸方向施加拉伸負(fù)荷使試樣產(chǎn)生變形直至材料破壞或者達(dá)到某一預(yù)定值的過(guò)程,測(cè)量在這一過(guò)程中試樣承受的負(fù)荷及其伸長(zhǎng)的變化。
如圖是典型的塑料應(yīng)力-應(yīng)變曲線。通過(guò)應(yīng)力-應(yīng)變曲線我們可以判斷塑料的強(qiáng)弱,軟硬,韌脆,也可以粗略地估計(jì)塑料所處的狀態(tài)和起拉伸取向過(guò)程。
應(yīng)力-應(yīng)變曲線一般分為彈性變形區(qū)和塑性變形區(qū)兩個(gè)部分。在彈性變形區(qū)域,材料發(fā)生可*恢復(fù)的彈性變形,應(yīng)力-應(yīng)變曲線成正比例關(guān)系。曲線中直線部分的斜率即是拉伸彈性模量值,它代表材料的剛性,彈性模量越大剛性越好。在塑性變形區(qū)域,材料發(fā)生的變形不能*恢復(fù)(塑性變形),應(yīng)力-應(yīng)變?cè)黾硬辉俪烧壤P(guān)系。
下面我們舉例說(shuō)明通過(guò)應(yīng)力-應(yīng)變判斷材料的軟硬韌脆:
測(cè)試設(shè)備:
拉伸試驗(yàn)使用的儀器主要是拉力試驗(yàn)機(jī),包括負(fù)荷指示以裝置、引伸計(jì)、各類夾具等附件,測(cè)試試樣尺寸的測(cè)微計(jì)或游標(biāo)卡尺。
試驗(yàn)機(jī)分兩大類:一類是由杠桿和擺錘組合的測(cè)力系統(tǒng)測(cè)定負(fù)荷的試驗(yàn)機(jī),稱為擺錘式拉伸試驗(yàn)機(jī);另一類是用環(huán)能起將負(fù)荷轉(zhuǎn)換為點(diǎn)信號(hào)的測(cè)力系統(tǒng)測(cè)定負(fù)荷的試驗(yàn)機(jī),稱為電子是樣機(jī)。
試驗(yàn)機(jī)應(yīng)該符合GB/T1700 標(biāo)準(zhǔn)要求,并能達(dá)到下表推薦的速度:(單位mm/min)
等級(jí) | A | B | C | D | E | F | G | H | I |
速度 | 1 | 2 | 5 | 10 | 20 | 50 | 100 | 200 | 500 |
允差 | ±20% | ±20% | ±20% | ±20% | ±10% | ±10% | ±10% | ±10% | ±10% |
試樣的制備:
試樣的制備和尺寸要求按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)定:模塑和擠塑塑料的試樣(GB/T1040.2-2006),薄膜和薄片的試樣(GB/T1040.3-2006),纖維增強(qiáng)復(fù)合材料GB/T1040.4-2006).
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