高分子材料性能實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書.doc

實(shí)驗(yàn)一 聚合物熱變形溫度、維卡軟化點(diǎn)的測(cè)定一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^實(shí)驗(yàn)測(cè)定高聚物維卡軟化點(diǎn)溫度，掌握維卡軟化點(diǎn)溫度測(cè)試儀的使用方法和高聚物維卡軟化溫度的測(cè)試方法。二、 實(shí)驗(yàn)原理維卡軟化溫度是指一個(gè)試樣被置于所規(guī)定的試驗(yàn)條件下，在一定負(fù)載的情況下，一個(gè)一定規(guī)格的針穿透試樣1mm深度的溫度。這個(gè)方法適用于許多熱塑性材料，并且以此方法可用于鑒別比較熱塑性軟化的性質(zhì)。圖1. 維卡軟化點(diǎn)試驗(yàn)裝置圖三、 實(shí)驗(yàn)儀器維卡軟化點(diǎn)測(cè)試儀主要由浴槽和自動(dòng)控溫系統(tǒng)兩大部分組成。浴槽內(nèi)又裝有導(dǎo)熱液體、試樣支架、砝碼、指示器、溫度計(jì)等構(gòu)件，其基本結(jié)構(gòu)見圖1。（1） 傳熱液體：一般常用的礦物油有硅油、甘油等，最常用的是硅油。本儀器所用傳熱液體為硅油，它的絕緣性能好，室溫下黏度較低，并使用試樣在升溫時(shí)不受影響。（2） 試樣支架：支架是由支撐架、負(fù)載、指示器、穿透針桿等組成。都是用同樣膨脹系數(shù)的材料制成。（3） 穿透針：常用的針有兩種，一種是直徑為1 -0。02mm +0.05mm的設(shè)有毛邊的圓形平頭針，另一種為正方形平頭針。（4） 砝碼和指示器：常用的砝碼有兩種，1kg和5kg；指示器為一百分表，精確度可達(dá)0.02mm。（5） 溫度計(jì)：溫度計(jì)測(cè)溫精確度可達(dá)0.5,使用范圍為0360。（6） 等速升溫控制器：采用鉑電阻作感溫元件與可變電壓器、恒速電動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。作不定時(shí)等速運(yùn)動(dòng)來調(diào)整可變電位器的阻值，以達(dá)到自動(dòng)平衡（可變電位器調(diào)整阻值的變化即為鉑電阻受熱后的阻值），電橋輸出信號(hào)經(jīng)晶體管放大輸出脈沖，推動(dòng)可控管工作，并控制了加熱器工作時(shí)間，以（50.5）/6min的速度來提高浴槽溫度。（7） 加熱器：一個(gè)1000W功率的電爐絲直接加熱傳熱液體。四、 試樣與測(cè)試條件（1） 試樣：所用的每種材料的試樣最少要有2個(gè)。一般試樣的厚度必須大于3mm，面積必須大于10mm10mm 。（2） 測(cè)試條件：保持連續(xù)升溫速度為（50.5）/min，并且穿透針必須垂直地壓入試樣，壓入載荷為5kg。它是砝碼和加力桿等的總和。即相應(yīng)負(fù)荷分別為9.81N和49.05N。五、 實(shí)驗(yàn)步驟（1） 選試樣：試樣可注射成型。成型后使用選取厚度大于3mm，寬和長(zhǎng)大于10mm10mm的試樣，并要求試樣表面平整，沒有裂紋，沒有氣泡。（2） 安放試樣：在室溫下將試樣支架從浴槽內(nèi)拉出固定在浴槽上面，把試樣放在下近似中心的位置，使針近似地靠近試樣表面（沒有加載）并固定好，然后將溫度計(jì)插入支架上兩側(cè)孔內(nèi)，使其球部盡量地接近試樣并固定好。（3） 調(diào)整指示器：試樣安裝好后就將試樣支架輕輕地放進(jìn)浴槽，然后加載調(diào)整穿透指示器到零位。（4） 加熱液體：指示器調(diào)整零位后開始升溫，調(diào)整自動(dòng)控溫部分，升溫速度為50/h（參看附錄中儀器的操作規(guī)程），同時(shí)開啟攪拌，保持槽內(nèi)溫度均勻。（5） 記錄：必須仔細(xì)地作穿透1mm深度時(shí)的溫度記錄。由于當(dāng)穿透1mm后，從這點(diǎn)開始穿透深度會(huì)迅速地增加，因此要求每上升5讀一次穿透深度，直到穿透0.4mm后在每間隔50記錄一次。（6） 試驗(yàn)結(jié)果所得兩個(gè)試樣間的差別高于2，則必須做重復(fù)試驗(yàn)。六、 數(shù)據(jù)處理（1） 將實(shí)驗(yàn)記錄在下表中。 數(shù)據(jù)記錄試樣編號(hào)試樣尺寸/mm標(biāo)準(zhǔn)升溫速度5/min備注a b c123注：、分別表示試件的長(zhǎng)、寬、高.（2） 結(jié)果分析。七、 思考題（1） 影響維卡軟化點(diǎn)溫度測(cè)試結(jié)果的因素有哪些？（2） 升溫速度過快或過慢對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有何影響，為什么？實(shí)驗(yàn)二 高分子材料的氧指數(shù)測(cè)定大部分的塑料耐燃性非常不好，通火極易燃燒。評(píng)定塑料燃燒性可用燃燒速度和氧指數(shù)來表示。燃燒速度是用水平燃燒法或垂直燃燒法等測(cè)得的。本實(shí)驗(yàn)采用氧指數(shù)測(cè)定塑料燃燒性，此法可精確地用具體數(shù)字來評(píng)價(jià)塑料的點(diǎn)燃性。一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.熟悉氧指數(shù)儀的組成、構(gòu)造。2.掌握氧指數(shù)儀的工作原理及使用方法；3.測(cè)定塑料的燃燒性，并計(jì)算氧指數(shù)。二.實(shí)驗(yàn)原理氧指數(shù)測(cè)定塑料燃燒性是指在規(guī)定的試驗(yàn)條件下（232），在氧、氮混合氣流中，測(cè)定剛好維持試樣燃燒所需的最低氧濃度，并用混合氣中氧含量的體積百分?jǐn)?shù)表示。氧指數(shù)儀試驗(yàn)裝置見圖2-1。主要組成部分有燃燒筒、試驗(yàn)夾、流量測(cè)量和控制系統(tǒng)，其他輔助配有氣源、點(diǎn)火器、排煙系統(tǒng)、計(jì)時(shí)裝置等。（1） 燃燒筒：燃燒筒是內(nèi)徑為7080mm，高450mm的耐熱玻璃管。筒的下部用直徑3-5mm的玻璃珠填充，填充高度100mm。在玻璃珠上方有一金屬網(wǎng)，以遮擋塑料燃燒時(shí)的滴落物。（2） 試樣夾：在燃燒筒軸心位置上垂直地夾住試樣構(gòu)件。（3） 流量測(cè)量和控制系統(tǒng)：由壓力表、穩(wěn)壓閥、調(diào)節(jié)閥、管路和轉(zhuǎn)子流量計(jì)等組成。計(jì)算后的氧、氮?dú)怏w經(jīng)混合氣室混合后由燃燒筒底部的進(jìn)氣口進(jìn)入燃燒筒。（4） 點(diǎn)火器：由裝有丁烷的小容器瓶、氣閥和內(nèi)徑為1mm的金屬導(dǎo)管噴嘴組成。當(dāng)噴嘴處氣體點(diǎn)著時(shí)其火焰高度為6-25mm，金屬導(dǎo)管能從燃燒筒上方伸入筒內(nèi)，以點(diǎn)燃試樣。點(diǎn)燃筒內(nèi)的試樣可采用頂端點(diǎn)燃法，也可采用擴(kuò)散點(diǎn)燃法。圖2-1 氧指數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置圖1燃燒筒；2試樣夾；3點(diǎn)火器；4試樣夾；5放玻璃球的燃燒筒；6底座；7三通；8氣體混合器；9壓力表；10穩(wěn)壓閥；11轉(zhuǎn)子流量計(jì)；12調(diào)節(jié)閥；13燃燒著的試樣。頂端點(diǎn)燃法。使火焰的最低可見部分接觸試樣頂端并覆蓋整個(gè)頂表面，勿使火焰碰到試樣的棱邊和側(cè)表面。在確認(rèn)試樣頂端全部著火后，立即，開始計(jì)時(shí)或觀察試樣燒掉的長(zhǎng)度。點(diǎn)燃試樣時(shí)，火焰作用時(shí)間最長(zhǎng)為30s，若在30s內(nèi)不能點(diǎn)燃，則應(yīng)增大氧濃度，繼續(xù)點(diǎn)燃，直至30s內(nèi)點(diǎn)燃為止。 擴(kuò)散點(diǎn)燃法。 充分降低和移動(dòng)點(diǎn)火器，使火焰可見部分施加于試樣頂表面，同時(shí)施加于垂直側(cè)表面約6mm長(zhǎng)。點(diǎn)燃試樣時(shí)，火焰作用時(shí)間最長(zhǎng)為30s，每隔5s左右稍移開點(diǎn)火器觀察試樣，直至垂直側(cè)表面穩(wěn)定燃燒或可見燃燒部分的前鋒到達(dá)上標(biāo)線處，立即移動(dòng)點(diǎn)火器，開始計(jì)時(shí)或觀察試樣。若30s內(nèi)不能點(diǎn)燃試樣，則增大氧濃度，再次點(diǎn)燃，直至30s內(nèi)點(diǎn)燃為止。擴(kuò)散點(diǎn)燃法也適用于I、II、III、IV型試樣，標(biāo)線應(yīng)劃在距點(diǎn)燃端10mm和60mm處。注：點(diǎn)燃試樣是指引試樣有焰燃燒，不同點(diǎn)燃方法的試驗(yàn)結(jié)果不可比。 燃燒部分包括任何沿試樣表面淌下的燃燒滴落物。氧指數(shù)法測(cè)定塑料燃燒行為的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則見表3-1。表3-1 燃燒行為的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則試樣型式點(diǎn)燃方式評(píng)價(jià)準(zhǔn)則（兩者取一）燃燒時(shí)間/s燃燒長(zhǎng)度I、II、III、IV頂端點(diǎn)燃法180燃燒前超過上標(biāo)線I、II、III、IV擴(kuò)散點(diǎn)燃法180燃燒前超過下標(biāo)線V擴(kuò)散點(diǎn)燃法180燃燒前超過下標(biāo)線三.實(shí)驗(yàn)儀器和試樣實(shí)驗(yàn)儀器：HC-2型氧指數(shù)測(cè)定儀。試樣：試樣類型、尺寸見表3-2。表32 試樣類型和尺寸類型型式長(zhǎng)/mm寬/mm厚/mm用 途基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差I(lǐng)80150100.540.25用于模數(shù)材料II100.5用于泡沫材料III10.5用于原厚的片材IV701506.530.25用于電器用模數(shù)材料和片材V14055210.5用于軟片和薄膜等注：1.不同型式不同厚度的試樣，測(cè)試結(jié)果不可比。2.由于該項(xiàng)試驗(yàn)需反復(fù)預(yù)測(cè)氣體的比例和流速，預(yù)測(cè)燃燒時(shí)間和燃燒長(zhǎng)度，影響測(cè)試結(jié)果的因素比較多，因此每組試樣必須準(zhǔn)備多個(gè)（10個(gè)以上），并且尺寸規(guī)格要統(tǒng)一，內(nèi)在質(zhì)量密實(shí)度、均勻度特別要一致。3.試樣表面清潔，無影響燃燒行為的缺陷，如應(yīng)平整光滑、無氣泡、飛邊、毛刺等。4.對(duì)I、II、III、IV型試樣，標(biāo)線劃在距點(diǎn)燃端50mm處，對(duì)V型試樣，標(biāo)線劃在框架上或劃在距點(diǎn)燃端20mm和100mm處（圖2-2）。圖2-2.支撐非支撐試樣的框架結(jié)構(gòu)1-上參照標(biāo)記；2-下參照標(biāo)記四.實(shí)驗(yàn)步驟（1）在試樣的寬面上距點(diǎn)火端50mm處劃一標(biāo)線。（2）取下燃燒筒的玻璃管，將試樣垂直地裝在試樣夾上，裝上玻璃管，要求試樣的上端至筒頂?shù)木嚯x不少于100mm。如果不符合這一尺寸，應(yīng)調(diào)節(jié)試樣的長(zhǎng)度，玻璃管的高度是定值。（3）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或試樣在空氣中點(diǎn)燃的情況，估計(jì)開始時(shí)的氧濃度值。對(duì)于在空氣中迅速燃燒的試樣，氧指數(shù)可估計(jì)為18%以上；對(duì)于在空氣中不著火的，估計(jì)氧指數(shù)在25%以上。（4）打開氧氣瓶和氮?dú)馄?，氣體通過穩(wěn)壓閥減壓到儀器的允許壓力范圍。（5）分別調(diào)節(jié)氧氣和氮?dú)獾牧髁块y，使流入燃燒筒內(nèi)的氧、氮混合氣體達(dá)到預(yù)計(jì)的氧濃度，并保證燃燒筒中的氣體的流速為（41）cm/s。（6）讓調(diào)節(jié)的氣體流動(dòng)30s，以清洗燃燒筒。然后用點(diǎn)火器點(diǎn)燃試樣的頂部，在確認(rèn)試樣頂部全部著火后，移去點(diǎn)火器，立即開始，并觀察試樣的燃燒情況。（7）若試樣（50mm長(zhǎng)）燃燒時(shí)間超過3min或火焰步伐超過標(biāo)線時(shí)，就降低氧濃度。若不是則增加氧濃度，如此反復(fù)，直到所得的氧濃度之差小于0.5%，即可按該時(shí)的氧濃度計(jì)算材料的氧指數(shù)。六. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理（1）按下式計(jì)算氧指數(shù)OI:式中：O2為氧氣的流量，L/min；N2為氮?dú)饬髁?，L/min。（2）以三次試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值作為該材料的氧指數(shù)，有效數(shù)字保留到小數(shù)點(diǎn)一位。七.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1.試樣制作要精細(xì)、準(zhǔn)確，表面平整、光滑。2.氧、氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)要得當(dāng)，壓力表指示處于正常位置，禁止使用過高氣壓，以防損壞設(shè)備。3.流量計(jì)、玻璃筒為易碎品，實(shí)驗(yàn)中謹(jǐn)防打碎。八、思考題（1）敘述氧指數(shù)測(cè)定原理。（2） 定性說明影響氧指數(shù)的因素。（3）什么叫氧指數(shù)值？如何用氧指數(shù)值評(píng)價(jià)材料的燃燒性能？（4）HC-2型氧指數(shù)測(cè)定儀適用于哪些材料性能的測(cè)定？如何提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)試精度？實(shí)驗(yàn)三 不同各類高分子材料硬度的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解塑料硬度與材料力學(xué)性質(zhì)的關(guān)系；2. 了解利用壓入法測(cè)定硬度的基本原理及應(yīng)用；3 掌握塑料洛氏硬度的測(cè)定。二、基本原理硬度是指衡量材料表面抵抗壓力的一種指標(biāo)，硬度值的大小與材料的抗張強(qiáng)度和彈性模量有關(guān)。硬度試驗(yàn)的方法很多，加荷方式有動(dòng)載法和靜載法兩類，前者用彈性回跳法和沖擊力把鋼球壓入試樣，后者則以一定形狀的硬材料為壓頭，平穩(wěn)地逐漸加荷將壓荷壓入試樣。不同和計(jì)算方法差異又有布氏、洛氏和肖氏等名稱。塑料洛氏硬度試驗(yàn)法是用一定的直徑的球壓頭，在初試驗(yàn)力P0和主試驗(yàn)力P1先后作用下壓入試件，在總試驗(yàn)力P作用下，保持一定的時(shí)間，卸除主試驗(yàn)力，保留初試驗(yàn)力的壓入深度h1與在初試驗(yàn)力作用下的壓入深度h0之差e來表示壓痕深度的永久增量，每壓入0.002mm為一塑料洛氏硬度單位。塑料洛氏硬度試驗(yàn)公式：HRE(L、M、R) 130e/0.002二、實(shí)驗(yàn)儀器本實(shí)驗(yàn)采用XHR-150型塑料洛氏硬度計(jì)，裝有自動(dòng)加卸試驗(yàn)力機(jī)構(gòu)，可調(diào)節(jié)總試驗(yàn)力保持時(shí)間的電位器，試驗(yàn)力變換由荷手輪的旋轉(zhuǎn)而獲得。儀器主要結(jié)構(gòu)圖見圖31。塑料洛氏硬度試驗(yàn)標(biāo)尺、壓頭、試驗(yàn)力及應(yīng)用范圍見表31。圖 31 XHR-150型塑料洛氏硬度計(jì)結(jié)構(gòu)圖1. 照明燈 2.上蓋 3. 后蓋 4. 表盤 5. 壓頭止緊螺釘 6. 球壓頭7. 試臺(tái) 8. 螺桿保護(hù)罩 9. 旋輪 10. 啟動(dòng)按鈕 11. 電源插座12. 電位器 13. 保險(xiǎn)絲座 14. 船形開關(guān) 15. 變荷手輪表31. 塑料洛氏硬度試驗(yàn)標(biāo)尺標(biāo)尺球壓頭初試驗(yàn)力（N）總試驗(yàn)力（N）應(yīng)用范圍HRE3.175mm（1/8英寸）98.07980.7硬塑料、硬橡膠、鋁、錫、銅、軟鋼、合成樹脂及摩擦材料等。HRL6.35mm（1/4英寸）588.4HRM6.35mm（1/4英寸）980.7HRR12.7mm（1/2英寸）588.4四、試驗(yàn)方法1. 試件要求（1）試件表面應(yīng)平整光潔不得有污物、氧化皮、凹陷及顯著加工痕跡。（2）試件的厚度應(yīng)不小于6mm，試件應(yīng)大小應(yīng)保證在同一表面進(jìn)行5個(gè)點(diǎn)的測(cè)試，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)中心距離及邊緣距離不小于10mm。2. 實(shí)驗(yàn)步驟（1）接通電流，打開船形開關(guān)，指示照明燈亮。（2）根據(jù)被測(cè)試件的材料的軟硬程度按表31選擇標(biāo)尺，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)變荷手輪，確定總試驗(yàn)力。（3）裝好壓球頭，將試件置于試臺(tái)上。（4）順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋輪，使試件緩慢無沖擊地與壓頭接觸，施加初試驗(yàn)力。（5）按啟動(dòng)按扭，自動(dòng)加主試驗(yàn)力。（6）總試驗(yàn)力保持時(shí)間到？，自動(dòng)卸除主試驗(yàn)力。（7）蜂鳴器響，立即讀取長(zhǎng)指針指向的數(shù)值。（8）反向旋轉(zhuǎn)升降螺桿手柄，使試臺(tái)下降，更換測(cè)試點(diǎn)，重復(fù)上述操作。五、數(shù)據(jù)處理塑料洛氏硬度值的讀取，應(yīng)分別記錄加主試驗(yàn)力后長(zhǎng)指針通過點(diǎn)的次數(shù)及卸除主試驗(yàn)力后長(zhǎng)指針通過點(diǎn)的次數(shù)并相減，按下面方法讀取硬度值：（1） 差數(shù)是零，標(biāo)尺讀數(shù)加100為硬度值。（2） 差數(shù)是1，標(biāo)尺讀數(shù)為硬度值。（3） 差數(shù)是2，標(biāo)尺讀數(shù)減100為硬度值。在每個(gè)試件上的測(cè)試點(diǎn)不少于五點(diǎn)（第一點(diǎn)不算），對(duì)大批量零件檢驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)可適當(dāng)減少。六、思考題1.塑料硬度的測(cè)定主要有哪幾種方法？試比較其不同之處。2.試闡述塑料洛氏硬度測(cè)定的原理。實(shí)驗(yàn)四 高分子材料拉伸性能測(cè)試一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 熟悉電子拉力機(jī)的原理及使用方法。2、 測(cè)定并繪制聚合物的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線，測(cè)定并計(jì)算其屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率各種拉伸力學(xué)性能。3、 觀察不同聚合物的拉伸特性；了解測(cè)試條件對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。二、 實(shí)驗(yàn)原理拉伸性能是聚合物力學(xué)性能中最重要、最基本的性能之一。拉伸性能的好壞，可以通過拉伸試驗(yàn)來檢驗(yàn)。拉伸實(shí)驗(yàn)是在規(guī)定的試驗(yàn)、濕度和速度條件下，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試樣沿縱軸方向施加靜態(tài)拉伸負(fù)荷，直到試樣被拉斷為止。用于聚合物應(yīng)力-應(yīng)變曲線測(cè)定的電子拉力機(jī)是將試樣上施加的載荷形變通過壓力傳感器和形變測(cè)量裝置轉(zhuǎn)變成電信號(hào)記錄下來，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后，測(cè)繪出試樣在拉伸變形過程中的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線。從應(yīng)力應(yīng)變曲線上可得到材料的各項(xiàng)拉伸性能指標(biāo)值：如拉伸強(qiáng)度、拉伸斷裂應(yīng)力、拉伸屈服應(yīng)力、偏置屈服應(yīng)力、拉伸彈性模量、斷裂伸長(zhǎng)率等。通過拉伸試驗(yàn)提供的數(shù)據(jù)，可對(duì)高分子材料的拉伸性能做出評(píng)價(jià)，從而為質(zhì)量控制，按技術(shù)要求驗(yàn)收或拒收產(chǎn)品，研究、開發(fā)與工程設(shè)計(jì)及其它項(xiàng)目提供參考。應(yīng)力應(yīng)變曲線一般分為兩個(gè)部分：彈性變形區(qū)和塑性變形區(qū)。在彈性變形區(qū)域，材料發(fā)生可完全恢復(fù)的彈性變行，應(yīng)力和應(yīng)變呈線性關(guān)系，符合虎克定律。在塑性變形區(qū)域，形變是不可逆的塑性變形，應(yīng)力和應(yīng)變?cè)黾硬辉俪收汝P(guān)系，最后出現(xiàn)斷裂。不同高分子材料、不同的測(cè)定條件，分別呈現(xiàn)不同的應(yīng)力應(yīng)變行為。根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變曲線的形狀，目前大致可歸納成五種類型，如圖41所示。（1）軟而弱 拉伸強(qiáng)度低，彈性模量小，且伸長(zhǎng)率也不大，如溶脹的凝膠等。（2）硬而脆 拉伸強(qiáng)度和彈性模量較大，斷裂伸長(zhǎng)率小，如聚苯乙烯等。（3）硬而強(qiáng) 拉伸強(qiáng)度和彈性模量較大，且具有適當(dāng)?shù)纳扉L(zhǎng)率，如硬聚氯乙烯等。（4）軟而韌 斷裂伸長(zhǎng)率大，拉伸模量也較大，但彈性模量低，如天然橡膠、順丁橡膠等。（5）硬而韌 彈性模量大、拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率也大，如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、尼龍等。以上5種類型的應(yīng)力應(yīng)變曲線，可以看出不同聚合物的斷裂過程。圖 41 聚合物的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線類型影響聚合物拉伸強(qiáng)度的因素有：（1） 高聚物的結(jié)構(gòu)和組成 聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量及其分布、取代基、交聯(lián)、結(jié)晶和取向是決定其機(jī)械強(qiáng)度的主要內(nèi)在因素：通過在聚合物中添加填料，采用共聚和共混方式來改變高聚物的組成可以達(dá)到提高聚合物的拉伸強(qiáng)度的目的。（2） 實(shí)驗(yàn)狀態(tài) 拉伸實(shí)驗(yàn)是用標(biāo)準(zhǔn)形狀的試樣，在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)下測(cè)定聚合物的拉伸性能。標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)包括：試樣制備、狀態(tài)調(diào)節(jié)、實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)條件等。這些因素都將直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。現(xiàn)僅就試樣制備、拉伸速度、溫度的影響闡述如下。A. 在試樣制備過程中，由于混料及塑化不均，引進(jìn)微小氣泡或各種雜質(zhì)，在加工過程中留下來的各種痕跡如裂縫、結(jié)構(gòu)不均勻的細(xì)紋、凹陷、真空泡等，這些缺陷都會(huì)使材料的強(qiáng)度降低。B. 拉伸速度和環(huán)境溫度對(duì)拉伸強(qiáng)度有著非常重要的影響。塑料屬于粘彈性材料，其應(yīng)力松弛過程對(duì)拉伸速度和環(huán)境溫度非常敏感。當(dāng)?shù)退倮鞎r(shí)，分子鏈來得及位移重排，呈現(xiàn)韌性行為，表現(xiàn)為拉伸強(qiáng)度減小，而斷裂伸長(zhǎng)率增大。高速拉伸時(shí)，高分子鏈段的運(yùn)動(dòng)跟不上外力作用速度，呈現(xiàn)脆性行為，表現(xiàn)為拉伸強(qiáng)度增大，斷裂伸長(zhǎng)率減小。由于聚合物品種繁多，不同的聚合物對(duì)拉伸速度的敏感不同。硬而脆的聚合物對(duì)拉伸速度比較敏感，一般采用較低的拉伸速度。韌性塑料對(duì)拉伸速度的敏感性小，一般采用較高的拉伸速度，以縮短實(shí)驗(yàn)周期，提高效率。不同品種的聚合物可根據(jù)國(guó)家規(guī)定的試驗(yàn)速度范圍選擇合適的拉伸速進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（GN/T10401992）. 高分子材料的力學(xué)性能表現(xiàn)出對(duì)溫度的依賴性，隨著溫度的升高，拉伸強(qiáng)度降低，而斷裂伸長(zhǎng)則隨著溫度的升高而增大。因此，試樣要求在規(guī)定的溫度下進(jìn)行。一些重要的聚合物材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率如表41所示。表41聚合物拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率三、儀器與樣品1. 儀器（1） 拉力試驗(yàn)機(jī) 任何能滿足試驗(yàn)要求的具有多種拉伸速率的拉力試驗(yàn)機(jī)均可使用。如CMT系列微機(jī)控制電子拉力試驗(yàn)機(jī)，基本結(jié)構(gòu)如圖42所示。（2） 游標(biāo)卡尺。圖42 微機(jī)控制電子拉力試驗(yàn)機(jī)2. 試樣拉伸實(shí)驗(yàn)共有4種類型的試樣：I性試樣（雙鏟型）；II型試樣（啞鈴型）；8字型試樣；長(zhǎng)條型試樣。不同的材料優(yōu)選的試樣類型及相關(guān)條件及試樣的類型尺寸參照GB/T10401992執(zhí)行。本次實(shí)驗(yàn)材料為聚丙烯（PP），試樣（如圖43所示），每組試樣不少于5個(gè)，尺寸及公差參照表42，是由多型腔模具注射成型獲得的。試樣要求表面平整，無氣泡、裂紋、分層、傷痕等缺陷。圖 43 I 型試樣表 42 I型試樣尺寸及公差四、準(zhǔn)備工作（1） 試樣的制備和外觀檢查，按GB1039-1992規(guī)定進(jìn)行；試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境按GB2918規(guī)定執(zhí)行。（2）試樣編號(hào)測(cè)量試樣工作部分的寬度和厚度精確至0.01mm每個(gè)試樣測(cè)量三點(diǎn)取算術(shù)平均值。（4）在試樣中間平行部分做標(biāo)線標(biāo)明標(biāo)距G0，此標(biāo)線對(duì)測(cè)試結(jié)果不應(yīng)有影響。（5）熟悉電子拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)，操作規(guī)程和注意事項(xiàng)。五、實(shí)驗(yàn)步驟（1）開機(jī)：試驗(yàn)機(jī)打印機(jī)計(jì)算機(jī)。、（2）進(jìn)入試驗(yàn)軟件，選擇好聯(lián)機(jī)方向，選擇正確的通訊口，選擇對(duì)應(yīng)的傳感器及引伸儀后聯(lián)機(jī)；（3）檢查夾具，根據(jù)實(shí)際情況（主要是試樣的長(zhǎng)度及夾具的間距）設(shè)置好限位裝置；在試驗(yàn)軟件內(nèi)選擇相應(yīng)的試驗(yàn)方案，進(jìn)入試驗(yàn)窗口，輸入“用戶參數(shù)”；（4）夾持試樣，夾具夾持試樣時(shí)，要使試樣縱軸與上、下夾具中心線相重合，并且要松緊適宜，以防止試樣滑脫或斷在夾具內(nèi)；（5）點(diǎn)擊“運(yùn)行”，開始自動(dòng)試驗(yàn)；（6）試片拉斷后，打開夾具取出試片；（7）重復(fù)36步驟，進(jìn)行其余樣條的測(cè)試。若試樣斷裂在中間平行部分之外時(shí)，此試樣作廢另取試樣補(bǔ)做；（8）試驗(yàn)自動(dòng)結(jié)束后，軟件顯示試驗(yàn)結(jié)果；點(diǎn)擊“用戶報(bào)告”，打印試驗(yàn)報(bào)告。六、數(shù)據(jù)處理（1） 拉伸強(qiáng)度或拉伸斷裂應(yīng)力或拉伸屈服應(yīng)力（MPa）式中: P-最大負(fù)荷或斷裂負(fù)荷或屈服負(fù)荷，N；b-試樣工作部分寬度，mm；d-試樣工作部分厚度，mm。各應(yīng)力值在拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線上的位置如圖44所示。（2） 斷裂伸長(zhǎng)率t（）：式中: L-最試樣原始距離，mm；L0-試樣斷裂時(shí)標(biāo)線間距離，mm。計(jì)算結(jié)果以算術(shù)平均值表示，t取三位有效數(shù)值，t取二位有效數(shù)值。七、 注意事項(xiàng)微機(jī)控制電子拉力試驗(yàn)機(jī)屬精密設(shè)備，在操作材料試驗(yàn)機(jī)時(shí)，務(wù)必遵守操作規(guī)程，精力集中，認(rèn)真負(fù)責(zé)。（1） 每次設(shè)備開機(jī)前后要預(yù)熱10min，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，才可以進(jìn)行試驗(yàn)工作；如果剛關(guān)機(jī)，需要再次開機(jī)，至少保證1min的間隔時(shí)間。任何時(shí)候都不能帶電插拔電源線和信號(hào)線，否則很容易電氣控制部分。（2） 試驗(yàn)開始前，一定要調(diào)整好限位檔圈，以免操作失誤損壞力值傳感器。（3） 試驗(yàn)過程中，不能遠(yuǎn)離試驗(yàn)機(jī)。（4） 試驗(yàn)過程中，除停止鍵和急停開關(guān)外，不要按控制盒上的其他按鍵，否則會(huì)影響試驗(yàn)。（5） 試驗(yàn)結(jié)束后，一定要關(guān)閉所有電源。八、思考題（1） 對(duì)于拉伸試樣，如何使拉伸實(shí)驗(yàn)斷裂在有效部分？分析試樣斷裂在標(biāo)線外的原因。（2） 改變實(shí)驗(yàn)的拉伸速度會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生什么影響？（3）同樣的PP材料，為什么測(cè)定的拉伸性能（強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、模量）有差異？（4）試比較橡膠、塑料在應(yīng)力應(yīng)變曲線中的不同？實(shí)驗(yàn)五 高分子材料沖擊性能的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）了解簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)機(jī)基本結(jié)構(gòu)原理；（2）熟悉簡(jiǎn)支梁沖擊性試驗(yàn)機(jī)的基本操作；（3）掌握實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理方法，了解測(cè)試條件對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。二、實(shí)驗(yàn)原理材料力學(xué)性能是指在載荷（外力）作用下或載荷與環(huán)境因素（溫度、介質(zhì)和加載速率）聯(lián)合作用下所表現(xiàn)的行為。強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性都屬于材料的力學(xué)性能。材料的力學(xué)性能決定于材料的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)等內(nèi)在的因素，但外在因素，如載荷性質(zhì)（靜載荷、沖擊載荷、交變載荷）應(yīng)力狀態(tài)（拉、壓、彎曲、剪切等）、溫度、環(huán)境介質(zhì)等對(duì)材料力學(xué)性能也有很大的影響。沖擊強(qiáng)度由材料突然受到?jīng)_擊而斷裂時(shí)，每單位橫截面積上材料所吸收的能量去度量。它反映材料耐沖擊作用的能力，是一個(gè)度量材料韌性的指標(biāo)。沖擊強(qiáng)度小，材料較脆。目前我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的塑料沖擊實(shí)驗(yàn)方法是擺錘法。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)條試樣放在簡(jiǎn)支梁沖擊機(jī)規(guī)定的位置上（如圖51）然后使擺錘自由下落，沖擊試樣中部，沖斷時(shí)所須消耗的功（即指針在校正過的標(biāo)尺上的讀數(shù)）除以沖擊面積，就得到單位面積上材料的抗沖擊功，即為沖擊強(qiáng)度。 圖51三、儀器和試樣1. XJJ-5簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)機(jī)技術(shù)參數(shù)1.1 擺錘能量、擺錘力矩、標(biāo)度盤最小分度值表表51。表51擺錘能量0.5J1J2J4J5J擺錘力矩0.258Nm0.516Nm1.031Nm2.062Nm2.578Nm標(biāo)度盤最小分度值0.005J0.01J0.02J0.04J0.05J1.2 沖擊速度，2.9m/s1.3 擺錘預(yù)楊角1601.4 擺軸中心到試樣中心的距離221mm1.5 鉗口圓角半徑1mm1.6 沖擊刀刃夾角301.7 沖擊刀刃圓角半徑2mm1.8 試樣類型、尺寸、支撐線距離如表52。（單位：mm）表52試樣類型長(zhǎng)度L寬度b厚度d支撐線間距離1802100.540.260250160.240.24031202150.5100.57041202130.530.5952. 塑料試樣四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 試驗(yàn)機(jī)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖52所示。2. 根據(jù)試樣破壞時(shí)所需能量選擇擺錘，使試樣斷裂時(shí)所消耗的能量在所選擺錘總能量1085的范圍內(nèi)。沖擊擺的安裝方法是將圖52中壓蓋螺釘11拆下，把上連接套12安裝在白軸8上，使壓蓋與上連套對(duì)齊，并用螺釘11再螺釘擰緊。圖52 XJJ505簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1. 固定支座 ； 2. 螺釘； 3. 活動(dòng)支座；4. 支承刀刃； 5. 被動(dòng)指針； 6. 主動(dòng)指針； 7. 緊固螺母；8. 擺軸；9. 手柄； 10. 掛鉤； 11. 螺釘； 12. 上連接套；13. 擺桿； 14. 調(diào)整套； 15. 擺體； 16.刀刃； 17.水準(zhǔn)泡3. 根據(jù)試樣尺寸選擇活動(dòng)支座3，如圖53所示?；顒?dòng)支座選好后，按照?qǐng)D54所示，調(diào)整去承刀刃之間的跨距，方法是：松開圖52中的螺釘2，將適合所用試樣的對(duì)中樣板平放在活動(dòng)支座3的水平面上，使對(duì)中樣板兩側(cè)面和支承刀刃4接觸，擺錘刀刃對(duì)正對(duì)中樣板的V型缺口，而后擰緊螺釘2。如果使用帶缺口的試樣，可借助游標(biāo)卡尺試樣缺口處于兩支承刀刃中間。4. 試樣放好之后即可進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，如圖52所示，托起擺錘，使掛鉤10鉤住調(diào)整套14，擺錘楊起了160，將被動(dòng)指針5撥到最大能量處，搬動(dòng)手柄9，即可實(shí)現(xiàn)沖擊。沖斷試樣后，被動(dòng)指針5被主動(dòng)指針6帶到某一位置，其指針尖所指的度盤刻度即為該試樣所消耗的沖擊能量。5. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB-T1043-93硬質(zhì)塑料簡(jiǎn)支梁沖擊實(shí)驗(yàn)方法有關(guān)條款置信。或參考如公式進(jìn)行計(jì)算：沖擊強(qiáng)度A/bd（公斤.厘米/厘米2）式中：A為沖斷試樣所消耗的功（公斤.厘米）；b為試樣寬度（厘米）d為試樣的厚度（厘米）（帶缺口的試樣，d為缺口處的剩余厚度）6. 對(duì)于XJJ5試驗(yàn)機(jī)1J、2J、4J、5J幾種能量只有一把擺錘，不加砝碼時(shí)沖擊能量為1J，7. 當(dāng)上下兩孔內(nèi)加上砝碼及圓螺母時(shí)，其沖擊能量分別為2J、4J、5J。五、思考題1. 試驗(yàn)機(jī)安裝場(chǎng)地周圍如果有振動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有何影響？2. 測(cè)定沖擊強(qiáng)度時(shí)，是否需要把試樣夾住？為什么？六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。圖53 簡(jiǎn)支梁沖擊鉗口號(hào)圖54 簡(jiǎn)支梁沖擊鉗口跨距調(diào)整圖1. 擺錘刀刃 2. 對(duì)中樣板 3. 活動(dòng)支座附：實(shí)驗(yàn)報(bào)告及記錄班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 同組實(shí)驗(yàn)者： 實(shí)驗(yàn)日期指導(dǎo)老師簽字： 評(píng)分：（實(shí)驗(yàn)過程中，認(rèn)真記錄并填寫本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，送交指導(dǎo)老師簽字）一、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄（1） 試樣原材料名稱：（2） 試樣類型：（3） 試樣尺寸：（4） 試樣制備方法：（5） 試樣的取樣方向：（6） 有無缺口：（7） 缺口類型：（8） 試樣缺口加工方法：（9） 擺錘公稱能量：（10） 沖擊方向（懸臂梁）：（11） 實(shí)驗(yàn)溫度：（12） 實(shí)驗(yàn)濕度：（13） 儀器型號(hào)：二、 數(shù)據(jù)處理1. 簡(jiǎn)支梁沖擊實(shí)驗(yàn)試樣項(xiàng)目無缺口試樣12345試樣寬度b（mm）試樣厚度d（mm）試樣吸收沖擊能量A(J)沖擊強(qiáng)度（kJ/m2）沖擊強(qiáng)度平均（kJ/m2）試樣項(xiàng)目缺口試樣12345試樣寬度b（mm）試樣厚度d（mm）試樣吸收沖擊能量A(J)沖擊強(qiáng)度（kJ/m2）沖擊強(qiáng)度平均（kJ/m2）2. 懸臂梁沖擊實(shí)驗(yàn)試樣項(xiàng)目無缺口試樣12345試樣寬度b（mm）試樣厚度h（mm）試樣吸收沖擊能量Wiu(J)沖擊強(qiáng)度iu（kJ/m2）沖擊強(qiáng)度iu平均值（kJ/m2）試樣項(xiàng)目缺口試樣12345試樣缺口處剩余寬度bN（mm）試樣厚度h（mm）試樣吸收沖擊能量WiN(J)沖擊強(qiáng)度iN（kJ/m2）沖擊強(qiáng)度iN平均（kJ/m2）實(shí)驗(yàn)六 漆膜柔韌性及沖擊強(qiáng)度的測(cè)定一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦糜推崞崮ぴ诓煌闹睆剑ê撩祝┑妮S棒上彎曲以測(cè)定漆膜的柔韌性；利用重物從高處落下沖擊漆膜，以測(cè)定漆膜的沖擊強(qiáng)度。二、 實(shí)驗(yàn)原理1. 涂料漆膜柔韌性的測(cè)定利用漆膜彈性試驗(yàn)器，將油漆漆膜涂于金屬板上，在不同的直徑（毫米）的軸板上彎曲，觀察漆膜的裂紋及剝落現(xiàn)象，以測(cè)定漆膜的柔韌性。2. 漆膜沖擊強(qiáng)度的測(cè)定儀器QCJ型漆膜沖擊器，利用重物從高處落下沖擊漆膜，以測(cè)定沖擊強(qiáng)度，觀察試樣板上漆膜試驗(yàn)情況，以1公斤重錘沖擊漆膜而不致引起損壞的最大高度（以厘米表示）來表示沖擊強(qiáng)度。QCJ型漆膜沖擊器工作原理，由控制器螺釘將重錘固定在所要求的高度上，其高度由定位標(biāo)上可讀出，按壓控制螺釘則控制器彈簧被壓縮，這時(shí)控制滑塊的圓孔與控制器上蓋及控制器下底的圓孔對(duì)正掛鉤，使所聯(lián)結(jié)的重錘落下，撞擊沖桿，沖桿向下作用的事先放在枕墊塊上的試樣板上，之后提升重錘體取出試驗(yàn)過的樣板上器膜試驗(yàn)情況。三、實(shí)驗(yàn)儀器、試樣1. QTX型器膜彈性試驗(yàn)器（GB1731-79）2. 鐵板、砂布或金鋼砂紙0號(hào)、松香水3. 放大鏡4. QCJ型漆膜沖擊器5. 樣板（按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格制備）四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 柔韌性的測(cè)定（1） 用砂布或金鋼砂紙0號(hào)打磨樣板，并用松香水試凈，在鐵板上按樣板制備法，或按試驗(yàn)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)涂以油漆。（2）待漆膜干燥后，或按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定時(shí)間，將樣板壓緊于15毫米直徑的軸棒上，漆膜朝上，繞軸棒彎曲180，左右各90，進(jìn)行彎曲的時(shí)間的23秒鐘。（3）如果漆膜在彎曲以后用四倍放大鏡觀察，不產(chǎn)生裂紋及無剝落現(xiàn)象，即順序在10、5、4、3、2、1毫米的各軸棒上進(jìn)行彎曲和觀察。在進(jìn)行試驗(yàn)過程中，最后用4倍放大鏡觀察漆膜不發(fā)生裂紋和剝落現(xiàn)象時(shí)，所通過最小直徑的軸棒即為柔韌性或彈性指標(biāo)。一般測(cè)定時(shí)，可以直接在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的軸棒上進(jìn)行彎曲、測(cè)定是否合格。漆膜的柔韌性或彈性可以用軸棒直徑的毫米表示之。2. 沖擊強(qiáng)度的測(cè)定（1）按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定制備樣板（2）把制備妥的樣板放在枕墊塊上緊貼于枕墊凹孔上，漆膜朝上，并使受沖擊點(diǎn)距樣板邊緣不小于15毫米，或在樣板中間地方。若使用一個(gè)樣板做數(shù)次實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使每個(gè)沖擊點(diǎn)邊緣相距不少于15毫米。（3）按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，借控制螺釘固定好高度，按壓控制螺釘，重錘即自由地落在沖桿4上，沖桿將沖擊力傳給枕墊塊上的樣塊。將重錘提升起，取出樣板用四倍放大鏡或目力觀察（如果標(biāo)準(zhǔn)允許用目力觀察），當(dāng)漆膜沒有裂紋、皺紋和剝落現(xiàn)象時(shí)，可增大重錘落下高度，繼續(xù)進(jìn)行漆膜耐沖擊強(qiáng)度的測(cè)定，直至漆膜破壞或能經(jīng)受50厘米高度之重錘沖擊為止。每次試驗(yàn)都應(yīng)在樣板上新的部位進(jìn)行。根據(jù)漆膜堅(jiān)牢程度，每次重復(fù)試驗(yàn)時(shí)增大重錘投放高度210厘米。（4）漆膜沖擊強(qiáng)度以1公斤重錘沖擊漆膜而不致使其引起損壞的最大高度以厘米表示之。假如在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中已指出漆膜沖擊強(qiáng)度大小，則試驗(yàn)時(shí)重錘可直接從規(guī)定高度落下。（5）兩次測(cè)定值之差應(yīng)在1厘米范圍之內(nèi)。（6）在空氣溫度251和相對(duì)濕度70以下條件進(jìn)行試驗(yàn)。五、參考文獻(xiàn)1. 漆膜彈性試驗(yàn)器說明書2. QCJ型漆膜沖擊器說明書六、思考與討論1. 試討論影響測(cè)定柔韌性過程中的諸因素。2. 測(cè)沖擊強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)注意哪些問題？實(shí)驗(yàn)七 透明塑料透光率和霧度的測(cè)定的測(cè)試一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?） 了解積分球式霧度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和基本原理；（2） 掌握測(cè)定板狀、片狀、薄膜狀透明塑料的透光率和霧度方法。二、實(shí)驗(yàn)原理透光率和霧度是透明材料兩項(xiàng)十分重要的指標(biāo)，如航空有機(jī)玻璃要求透光率大于90，霧度小于2。一般來說，透光率高材料，霧度值低，反之亦然，但不完全如此。有些材料透光率高，霧度值卻很大，如毛玻璃。所以透光率與霧度值是兩個(gè)獨(dú)立的指標(biāo)。透光率是以透光率透過材料的光通量與入射的光通量之比的百分?jǐn)?shù)表示，通常是標(biāo)準(zhǔn)“C”光源一束平行光垂直照射薄膜、片狀、板狀透明或半透明材料，透過材料的光通量T2與照射到透明材料入射光通量T1之比的百分率。霧度又稱濁度，是透明，是材料內(nèi)部或表面由于光散射造成的云霧狀或混濁的外觀，以散射光通量與透過材料的光通量之比的百分率表示。它是通過測(cè)量無試樣時(shí)入射光通量T1與儀器造成的散光通量T3，有試樣時(shí)通過試樣的光通量T2與散射光通量T4來計(jì)算霧度值，即測(cè)試中，T1、T2、T3、T4都是測(cè)量相對(duì)值，無入射時(shí)，接受光通量為0，當(dāng)無試樣時(shí)，入射光全部透過，接受的光通量為100，即為T1；此時(shí)再用光陷阱將平行光吸收掉，接受到的光通量為儀器的散射光通量T3；若放置試樣，儀器接受透過的光通量之和T4。因此根據(jù)T1、T2、T3、T4的值可計(jì)算透光率和霧度值。三、實(shí)驗(yàn)儀器及試樣試樣：PMMA、PC、 PS、 PVC材料的板、片、膜；尺寸50mm50mm，原厚度；每組試樣5個(gè)試樣；試樣應(yīng)均勻，不應(yīng)有氣泡，兩側(cè)量表面平整光滑且平行，無劃傷，無異物和油污等。儀器：游標(biāo)卡尺（精確度0.05mm），測(cè)厚儀或千分表（精確度0.001mm），積分球式霧度計(jì)。積分球式霧度計(jì)的原理結(jié)構(gòu)示意圖見圖71。圖71 積分球式霧度計(jì)原理圖1陷阱； 2標(biāo)準(zhǔn)板； 3積分球；4試樣架；5光電池；6控制線路；7檢流計(jì)；8光源；穩(wěn)壓器L1，L2，L3透鏡；C-F濾光器（1） 積分球。用于收集透過的光通量。只要出入窗口的總面積不超過積分球內(nèi)放射表面積的4，任何直徑的球均可適用。（2） 出口窗和入門窗的中心在球的同一最大圓上，兩者的中心構(gòu)成的角度在170以上，光電池置于與入口窗中心和球心成9010的球面上。出口窗的直徑與入口窗的中心構(gòu)成角度在8以內(nèi)。（3） 反射面。積分球內(nèi)表面、擋板和反射標(biāo)準(zhǔn)板，應(yīng)該具有基本相同的反射率。在整個(gè)可見光波長(zhǎng)區(qū)具有高反射率和無光澤。（4） 聚光透鏡。照射在試樣上的光束，應(yīng)基本上是單向平行光線，不能偏離光軸3以上。光束的中心和出口窗的中心是一致的，這個(gè)光束在出入窗口不應(yīng)引起光暈。在出口窗處光束的截面近似圓形，邊界分明；對(duì)應(yīng)入口中心構(gòu)成角度與出口窗對(duì)入口中構(gòu)成1.30.1的環(huán)帶。（5） 陷阱。無試樣和標(biāo)準(zhǔn)板的時(shí)候，能夠全部吸收光。（6） 光電池。球內(nèi)光的強(qiáng)度用光電池測(cè)定。其輸出在使用光強(qiáng)范圍內(nèi)和入射光強(qiáng)度成正比例。并具有1%以內(nèi)的精度。當(dāng)積分球在暗色時(shí)檢流計(jì)無偏轉(zhuǎn)。（7） 檢流計(jì)。刻度為100等分。（8） 光源。標(biāo)準(zhǔn)C光源。四、 實(shí)驗(yàn)步驟（1） 開啟儀器，預(yù)熱至少20min。（2） 放置標(biāo)準(zhǔn)板，調(diào)檢流計(jì)為100刻度，擋住入射光，調(diào)檢流計(jì)為0，反復(fù)調(diào)100和0直至穩(wěn)定，即T1為100。（3