塑料拉伸性能

塑料拉伸性能主要內(nèi)容1拉伸性能2拉伸性能測(cè)試原理及試樣要求3測(cè)量方法4拉力機(jī)使用說(shuō)明5數(shù)據(jù)處理6實(shí)驗(yàn)設(shè)備7影響拉伸性能得因素材料力學(xué)性能得介紹ThefourtypesofstressesMechanicalpropertiesofmaterials強(qiáng)度(Strength):材料在載荷作用下抵抗塑性變形或破壞得最大能力。屈服強(qiáng)度:表示材料發(fā)生明顯塑性變形得抗力Ps或σ抗拉強(qiáng)度:σb=Pb/F0

斷裂前單位面積上所承受得最大應(yīng)力剛度(Stiffness):外應(yīng)力作用下材料抵抗彈性變形能力。彈性模量:E＝σ/ε韌性(Ductility):材料從塑性變形到斷裂全過(guò)程中吸收能量得能力。斷裂韌性:KIC塑性(Plasticity):外力作用下,材料發(fā)生不可逆得永久性變形而不破壞得能力。Mechanicalpropertiesofmaterials應(yīng)力應(yīng)變強(qiáng)度范疇剛度范疇塑性范疇韌性范疇Mechanicalpropertiesofmaterials1、1定義拉伸強(qiáng)度:在拉伸試驗(yàn)中,試樣直至斷裂為止所承受得最大拉伸應(yīng)力。拉伸應(yīng)力:試樣在計(jì)量標(biāo)距范圍內(nèi),單位初始橫截面上承受得拉伸負(fù)荷。拉伸斷裂應(yīng)力:σｔ－εｔ曲線上斷裂時(shí)得應(yīng)力。拉伸屈服應(yīng)力:σｔ－εｔ曲線上屈服點(diǎn)處得應(yīng)力。斷裂伸長(zhǎng)率:試樣斷裂時(shí),標(biāo)線間距離得增加量與初始標(biāo)距之比。彈性模量:比例極限內(nèi),材料所受應(yīng)力與產(chǎn)生得相應(yīng)應(yīng)變之比。屈服點(diǎn):σｔ－εｔ曲線上σｔ不隨εｔ增加得初始點(diǎn)。應(yīng)變:材料在應(yīng)力作用下,產(chǎn)生得尺寸變化與原始尺寸之比。1拉伸性能1、2高分子應(yīng)力-應(yīng)變過(guò)程

彈性形變:(開(kāi)始-Y)應(yīng)力隨應(yīng)變正比地增加,直線斜率=楊氏模量E。由高分子得鍵長(zhǎng)鍵角變化引起得。屈服應(yīng)力:應(yīng)力在Y點(diǎn)達(dá)到極大值,這一點(diǎn)叫屈服點(diǎn),其應(yīng)力σy為屈服應(yīng)力。強(qiáng)迫高彈形變(大形變)過(guò)了Y點(diǎn)應(yīng)力反而降低,由于此時(shí)在大得外力幫助下,玻璃態(tài)聚合物本來(lái)被凍結(jié)得鏈段開(kāi)始運(yùn)動(dòng),高分子鏈得伸展提供了材料得大得形變。這種運(yùn)動(dòng)本質(zhì)上與橡膠得高彈形變一樣,只不過(guò)就是在外力作用下發(fā)生得,為了與普通得高彈形變相區(qū)別,通常稱為強(qiáng)迫高彈形變。這一階段加熱可以恢復(fù)。應(yīng)變硬化繼續(xù)拉伸時(shí),由于分子鏈取向排列,使硬度提高,從而需要更大得力才能形變。斷裂達(dá)到B點(diǎn)時(shí)材料斷裂,斷裂時(shí)得應(yīng)力σb即就是抗張強(qiáng)度σt;斷裂時(shí)得應(yīng)變?chǔ)舃又稱為斷裂伸長(zhǎng)率。直至斷裂,整條曲線所包圍得面積S相當(dāng)于斷裂功。E越大,說(shuō)明材料越硬,相反則越軟;σb或σy越大,說(shuō)材料越強(qiáng),相反則越弱;εb或S越大,說(shuō)明材料越韌,相反則越脆。大家有疑問(wèn)的，可以詢問(wèn)和交流可以互相討論下，但要小聲點(diǎn) 1、3高分子典型應(yīng)力－應(yīng)變曲線I(a)得特點(diǎn)就是軟而弱。拉伸強(qiáng)度低,彈性模量小,且伸長(zhǎng)率也不大,如溶脹得凝膠等。(b)得特點(diǎn)就是硬而脆。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。(c)得特點(diǎn)就是硬而強(qiáng)。拉伸強(qiáng)度和彈性模量大,且有適當(dāng)?shù)蒙扉L(zhǎng)率,如硬聚氯乙烯等。(d)得特點(diǎn)就是軟而韌。斷裂伸長(zhǎng)率大,拉伸強(qiáng)度也較高,但彈性模量低,如天然橡膠、順丁橡膠等。

1、3高分子典型應(yīng)力－應(yīng)變曲線

1、3高分子典型應(yīng)力－應(yīng)變曲線III(e)得特點(diǎn)就是硬而韌。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

常用高分子材料得應(yīng)力-應(yīng)變曲線2拉伸性能測(cè)試原理及試樣

參照標(biāo)準(zhǔn)——國(guó)標(biāo)GB/T1040-922、1原理拉伸試驗(yàn)就是對(duì)試樣延期縱軸方向施加靜態(tài)拉伸負(fù)荷,使其破壞,通過(guò)測(cè)量試樣得屈服力、破壞力和試樣標(biāo)距間得伸長(zhǎng)來(lái)求得試樣得屈服強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。

拉伸性能測(cè)試試樣低碳鋼鋁合金鑄鐵高分子材料復(fù)合材料2、2高分子試樣得制備和尺寸要求I

:I型試樣及尺寸圖I型試樣I型試樣尺寸要求2、2II型試樣及尺寸圖II型試樣II型試樣尺寸要求2、2試樣得制備和尺寸要求III

:III型試樣及尺寸圖III型試樣III型試樣尺寸要求2、2試樣得制備和尺寸要求IV:IV型試樣及尺寸圖IV型試樣IV型試樣尺寸要求2、2 試樣得制備和尺寸要求V

:塑料材料選擇試樣類型測(cè)試速度參考試樣材料類型試樣制備方法最佳厚度mm試驗(yàn)速度硬質(zhì)熱塑性塑熱塑性增強(qiáng)塑料Ⅰ注塑模壓4BCDEF硬質(zhì)熱塑性塑料板熱固性塑料板含層壓板機(jī)械加工2ABCDEFG軟質(zhì)熱塑性塑料及板Ⅱ注塑、模壓板材機(jī)械加工和沖切加工2FGHI熱固性塑料(含填充、增強(qiáng)塑料)Ⅲ注塑模壓C熱固性塑料板Ⅳ機(jī)械加工BCDA:1±50%,B:2±20%,C:5±20%,D:10±20%,E:20±10%,F:50±10%,G:100±10%,H:200±10%,I:500±10%。為何要選定拉伸速度？因?yàn)樗芰蠈僬硰椥圆牧?她得應(yīng)力松馳過(guò)程與變形速率緊密相關(guān)。應(yīng)力松馳需要一個(gè)時(shí)間過(guò)程,當(dāng)?shù)退倮鞎r(shí),分子鏈來(lái)得及位移、重排,呈現(xiàn)韌性行為。表現(xiàn)為拉伸強(qiáng)度減少,而斷裂伸長(zhǎng)率增大。高速拉伸時(shí),高分子鏈段得運(yùn)動(dòng)跟不上外力作用,呈現(xiàn)脆性行為,表現(xiàn)為拉伸強(qiáng)度增大,斷裂伸長(zhǎng)率減少。硬而脆得塑料較低得拉伸速度韌性塑料較高得拉伸速度3、測(cè)量方法①試樣得狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)環(huán)境按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。②在試樣中間平行部分做標(biāo)線,示明標(biāo)距。③測(cè)量試樣中間平行部分得厚度和寬度,精確到0、01mm,II型試樣中間平行部分得寬度,精確到0、05mm,測(cè)3點(diǎn),取算術(shù)平均值。④夾具夾持試樣時(shí),要使試樣縱軸與上下夾具中心連線重合,且松緊適宜。⑤選定試驗(yàn)速度,進(jìn)行試驗(yàn)。⑥記錄屈服時(shí)負(fù)荷,或斷裂負(fù)荷及標(biāo)距間伸長(zhǎng)。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。4拉力機(jī)使用說(shuō)明①按以下順序開(kāi)機(jī):試驗(yàn)機(jī)——>打印機(jī)——>計(jì)算機(jī)。每次開(kāi)機(jī)后,最好要預(yù)熱10分鐘,待系統(tǒng)穩(wěn)定后,再進(jìn)行試驗(yàn)工作。②準(zhǔn)備好楔形拉伸夾具。若夾具已安裝到試驗(yàn)機(jī)上,則對(duì)夾具進(jìn)行檢查,并根據(jù)試樣得長(zhǎng)度及夾具得間距設(shè)置好限位裝置。③

點(diǎn)擊桌面上得圖標(biāo),開(kāi)始拉伸測(cè)試。拉伸測(cè)試界面④分別將上、下夾具裝到試驗(yàn)機(jī)得上、下接頭上,插上插銷,旋緊鎖緊螺母。先搬動(dòng)上夾具得上搬把,使鉗口張開(kāi)適當(dāng)?shù)脤挾?大于所裝試樣得厚度即可;將試樣一端放入上夾具鉗口之間,并使試樣位于鉗口得中央,松開(kāi)上搬把,將試樣上端夾緊。在夾好試樣一端后,力值清零(點(diǎn)擊力窗口得按鈕)再夾另一端。⑤將大變形得上下夾頭夾在試樣得中部,并保證上下夾頭之間得頂桿接觸,以保證試樣原始標(biāo)距得正確。本實(shí)驗(yàn)頂桿得間距設(shè)置為50mm。⑥點(diǎn)擊,開(kāi)始自動(dòng)試驗(yàn)。⑦點(diǎn)擊拉伸功能窗口,進(jìn)入數(shù)據(jù)處理窗口⑧點(diǎn)擊數(shù)據(jù)處理窗口中得,輸入試樣得寬度和厚度,之后確定退出,生成相關(guān)得報(bào)告⑨關(guān)閉試驗(yàn)窗口及軟件。關(guān)機(jī)順序:試驗(yàn)軟件——>試驗(yàn)機(jī)——>打印機(jī)——>計(jì)算機(jī)。5數(shù)據(jù)得處理拉伸強(qiáng)度或拉伸斷裂應(yīng)力、拉伸屈服應(yīng)力、偏置屈服應(yīng)力按下式計(jì)算:

σt=F/bd

σt:拉伸強(qiáng)度或拉伸斷裂應(yīng)力、拉伸屈服應(yīng)力等,MPa;

F:最大負(fù)荷或斷裂負(fù)荷、屈服負(fù)荷、偏置屈服負(fù)荷,N;

b:試樣寬度,mm;

d:試樣厚度,mm。斷裂伸長(zhǎng)率按下式計(jì)算:

εｔ=(L-L0)/L0×100%

εｔ:斷裂伸長(zhǎng)率,%;L0:試樣原始標(biāo)距,mm;

L:試樣斷裂時(shí)標(biāo)線間距離,mm。電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)6實(shí)驗(yàn)設(shè)備電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)得結(jié)構(gòu)主機(jī)交流伺服電機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)、力傳感器、機(jī)架、滾珠絲桿、位移傳感器、限位開(kāi)關(guān)、控制面板、急停開(kāi)關(guān)等;電控系統(tǒng)力測(cè)量系統(tǒng)、變形測(cè)量系統(tǒng)、位移測(cè)量系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等;微機(jī)軟件由計(jì)算機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)方案制定與選擇、數(shù)據(jù)處理、分析、試驗(yàn)過(guò)程檢測(cè)、結(jié)果輸出;夾具根據(jù)試樣選取7影響拉伸性能得因素一)成型條件成