塑料機械性能測試

1、塑料機械性能測試內(nèi)容 一、 二、 三、 為了測定高聚物材料的基本物性，對材料施加應力后，測出為了測定高聚物材料的基本物性，對材料施加應力后，測出變形量，求出應力，應力應變曲線是最普通的方法。將樣條變形量，求出應力，應力應變曲線是最普通的方法。將樣條的兩端用器具固定好，施加軸方向的拉伸荷重，直到遭破壞的兩端用器具固定好，施加軸方向的拉伸荷重，直到遭破壞時的應力與扭曲的計算方法即為拉伸試驗。時的應力與扭曲的計算方法即為拉伸試驗。 拉伸時形變，試驗截面積縮小，應該以瞬時橫截面積來計算，拉伸時形變，試驗截面積縮小，應該以瞬時橫截面積來計算，真應力大于拉伸強度真應力大于拉伸強度 了解拉伸曲線了解拉伸曲線

2、拉伸性能拉伸性能-曲線曲線塑料材料的拉伸應力應變曲線塑料材料的拉伸應力應變曲線拉伸應力應變的計算拉伸應力應變的計算拉伸應力：拉伸應力： = F/A伸長率：伸長率：e= L/L 100%拉伸性能拉伸性能-曲線曲線基本內(nèi)容（一）基本內(nèi)容（一）拉伸應力拉伸應力(Tensile Stress)：試片變形前，施加于單位面積上的拉伸力的：試片變形前，施加于單位面積上的拉伸力的大小。大小。伸長率伸長率(Tensile Strain)：試片原本標線間的長度因拉伸力的作用產(chǎn)生的：試片原本標線間的長度因拉伸力的作用產(chǎn)生的變化。變化。屈服點屈服點(Yield Point)：應力應變曲線中，即使荷重不增加，伸長率也開

3、：應力應變曲線中，即使荷重不增加，伸長率也開始上升的時刻稱為屈服點。此時的應力為屈服強度始上升的時刻稱為屈服點。此時的應力為屈服強度(Yield Strength)，此，此時的變形率為屈服伸長率時的變形率為屈服伸長率(Elongation at Yield)。拉伸模量拉伸模量(Tensile Modulus)：在變形率較低的區(qū)間，應力與應變通常呈：在變形率較低的區(qū)間，應力與應變通常呈直線變化的關(guān)系，此區(qū)間的應力與應變的比值（拉伸應力直線變化的關(guān)系，此區(qū)間的應力與應變的比值（拉伸應力/伸長率）被稱伸長率）被稱為拉伸模量。為拉伸模量。斷裂強度斷裂強度(Breaking Strength)：指斷裂點

4、：指斷裂點(Break Point)上對應的拉伸上對應的拉伸力。力。斷裂伸長率斷裂伸長率(Elongation at Break)：指斷裂點：指斷裂點(Break Point)上對應的伸上對應的伸長率。長率。拉伸強度拉伸強度(Tensile Strength)：有屈服點的材料，拉伸強度是指屈服強度；：有屈服點的材料，拉伸強度是指屈服強度；不產(chǎn)生屈服現(xiàn)象的材料，破壞強度即為其拉伸強度。不產(chǎn)生屈服現(xiàn)象的材料，破壞強度即為其拉伸強度?；緝?nèi)容（二）基本內(nèi)容（二）應力和應變：當材料受到外力作用，而所處的條件使它不能產(chǎn)生慣性應力和應變：當材料受到外力作用，而所處的條件使它不能產(chǎn)生慣性移動時，它的幾何移動

5、時，它的幾何形狀和尺寸將發(fā)生變化，這種變化就稱為應變。材料發(fā)生宏觀的變形形狀和尺寸將發(fā)生變化，這種變化就稱為應變。材料發(fā)生宏觀的變形時，其內(nèi)部分子間以及分子內(nèi)各原于間的相對位置和距離就要發(fā)生變時，其內(nèi)部分子間以及分子內(nèi)各原于間的相對位置和距離就要發(fā)生變化，產(chǎn)生了原子間及分子之間的附加的內(nèi)力，抵抗著外力，并力圖恢化，產(chǎn)生了原子間及分子之間的附加的內(nèi)力，抵抗著外力，并力圖恢復到變化前的狀態(tài)，達到平衡時，附加內(nèi)力與外力大小相等，方向相復到變化前的狀態(tài)，達到平衡時，附加內(nèi)力與外力大小相等，方向相反。定義單位面積上的附加內(nèi)力為應力，顯然，其值與單位面積上所反。定義單位面積上的附加內(nèi)力為應力，顯然，其值與

6、單位面積上所受的外力相等。受的外力相等。彈性模量：對于理想的彈性固體，應力與應變關(guān)系服從虎克定律，即彈性模量：對于理想的彈性固體，應力與應變關(guān)系服從虎克定律，即應力與應變成正比，比例常熟成為彈性模量?？梢姀椥阅Ａ渴遣牧习l(fā)應力與應變成正比，比例常熟成為彈性模量?？梢姀椥阅Ａ渴遣牧习l(fā)生單位應變時的應力，它表征材料抵抗變形能力的大小，模量愈大，生單位應變時的應力，它表征材料抵抗變形能力的大小，模量愈大，愈不容易變形，表示材料剛度愈大。愈不容易變形，表示材料剛度愈大。拉伸強度：是在規(guī)定的試驗溫度、濕度和試驗速度下，在標被試樣上拉伸強度：是在規(guī)定的試驗溫度、濕度和試驗速度下，在標被試樣上沿軸向施加拉伸裁

7、荷，直到試樣被拉斷為止，斷裂前試樣承受的最大沿軸向施加拉伸裁荷，直到試樣被拉斷為止，斷裂前試樣承受的最大載荷載荷P與試樣的寬度與試樣的寬度b和厚度和厚度d的乘積的比值。的乘積的比值。t=P/(bd)ISO527標準的拉伸樣條及相關(guān)尺寸標準的拉伸樣條及相關(guān)尺寸測試標準：拉伸試驗的標準規(guī)格有測試標準：拉伸試驗的標準規(guī)格有GB1040、ASTM D638、ISO527，其內(nèi)容相似。，其內(nèi)容相似。測試設(shè)備：電子萬能試驗機，裝有能以一定速測試設(shè)備：電子萬能試驗機，裝有能以一定速度移動的夾具。此器材還適用于壓縮、彎曲、度移動的夾具。此器材還適用于壓縮、彎曲、剪斷等測試。剪斷等測試。測試速度：因為拉伸速度對

8、材料的拉伸性能測測試速度：因為拉伸速度對材料的拉伸性能測試影響很大，所以必須依據(jù)不同材料、不同樣試影響很大，所以必須依據(jù)不同材料、不同樣條尺寸采取適宜的拉伸速度。條尺寸采取適宜的拉伸速度。測試儀器測試儀器將樣條放在一定長度的兩個支點上，以一定的速度在中間部位將樣條放在一定長度的兩個支點上，以一定的速度在中間部位施加荷重時變彎，直到引起折斷或達到一定彎曲量時的應力于施加荷重時變彎，直到引起折斷或達到一定彎曲量時的應力于扭曲的計算方法即為彎曲試驗。扭曲的計算方法即為彎曲試驗。彎曲強度彎曲強度(Flexural Strength)：以一定速度在樣條中心施加作：以一定速度在樣條中心施加作用力，樣條破壞

9、或達到用力，樣條破壞或達到5%變形量時的強度。彎曲強度是測定樣變形量時的強度。彎曲強度是測定樣條發(fā)生彎曲產(chǎn)生變形時的抗衡性試驗。條發(fā)生彎曲產(chǎn)生變形時的抗衡性試驗。彎曲模量彎曲模量(Flexural Modulus)：指從樣條中心的上部施加的作：指從樣條中心的上部施加的作用力的大小與樣條所產(chǎn)生的形變之比。彎曲模量越大，剛性越用力的大小與樣條所產(chǎn)生的形變之比。彎曲模量越大，剛性越強，彎曲模量越小，塑料越柔軟。強，彎曲模量越小，塑料越柔軟。彎曲強度：彎曲強度：Fs = (3Pmax t) / 2bh2彎曲模量：彎曲模量：Fm = (t3 m) / 2bh2其中：其中：b為樣條寬度；為樣條寬度；t 為

10、兩支點間的為兩支點間的距離；距離；m 為圖表的初期傾斜度；為圖表的初期傾斜度；3Pmax為最大荷重（應力）。為最大荷重（應力）。測試標準：拉伸試驗的標準規(guī)格有測試標準：拉伸試驗的標準規(guī)格有GB9341、ASTM D790、ISO178，其內(nèi)容相似。，其內(nèi)容相似。測試設(shè)備：電子萬能試驗機。此器材還適用于壓縮、拉伸、剪斷等測試設(shè)備：電子萬能試驗機。此器材還適用于壓縮、拉伸、剪斷等測試。測試。加壓速度：加壓速度隨樣條的種類（下圖的加壓速度：加壓速度隨樣條的種類（下圖的H&L）及軸的間隔（）及軸的間隔（L）而不同，請參考下表。而不同，請參考下表。三、三、高分子材料在一般情況下，遇到?jīng)_擊較易發(fā)生破裂。即

11、同樣大小的作高分子材料在一般情況下，遇到?jīng)_擊較易發(fā)生破裂。即同樣大小的作用力，當緩慢地作用在高分子樣條上時，不會產(chǎn)生破裂，但當突然快用力，當緩慢地作用在高分子樣條上時，不會產(chǎn)生破裂，但當突然快速作用時，樣條就會破裂。速作用時，樣條就會破裂。沖擊強度表現(xiàn)為樣條或制件承受沖擊的程度，通常泛指樣條在產(chǎn)生破沖擊強度表現(xiàn)為樣條或制件承受沖擊的程度，通常泛指樣條在產(chǎn)生破裂前所吸收的能量。沖擊強度隨樣條形態(tài)、試驗方法及試驗條件表現(xiàn)裂前所吸收的能量。沖擊強度隨樣條形態(tài)、試驗方法及試驗條件表現(xiàn)出不同的價值，因此不能歸為材料的基本性質(zhì)出不同的價值，因此不能歸為材料的基本性質(zhì)。Izod沖擊試驗和沖擊試驗和Charpy沖擊試驗均屬擺錘測定法，不同的是沖擊試驗均屬擺錘測定法，不同的是Izod沖沖擊試驗是將樣條的一端垂直夾住，而擊試驗是將樣條的一端垂直夾住，而Charpy沖擊試驗是將樣條兩端沖擊試驗是將樣條兩端水平夾住，但基本原理二者相同。水平夾住，但基本原理二者相同。根據(jù)試驗的受力狀態(tài)可分為：彎曲沖擊（簡支梁和懸臂梁沖擊），根據(jù)試驗的受力狀態(tài)可分為：彎曲沖擊（簡支梁和懸臂梁沖擊），拉伸沖擊，扭轉(zhuǎn)沖擊，剪切沖擊和落錘沖擊拉伸沖擊，扭轉(zhuǎn)沖擊，剪切沖擊和落錘沖擊缺口沖擊強度在描述材料的