影響塑料力學(xué)性能的因素很多，有聚合物結(jié)構(gòu)的影響(如：聚合物種類，分子量及其分布，是否結(jié)晶等)，有成型加工的影響(如：成型加工的方式及加工條件導(dǎo)致結(jié)晶度、取向度的變化，試樣的缺陷等);有測試條件的影響(如：測試溫度，濕度，速度等)，它們會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)重復(fù)性差等缺陷，所以力學(xué)性能的測試有嚴(yán)格的測試標(biāo)準(zhǔn)，如GB1042-92規(guī)定：環(huán)境溫度為25±1℃，相對濕度為65± 5%，樣品的尺寸、形狀均有統(tǒng)一規(guī)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往為五次以上平均。
一、塑料拉伸實(shí)驗(yàn)的目的
掌握塑料拉伸強(qiáng)度的測試原理及測試方法,并能分析影響因素;加深對應(yīng)力----應(yīng)變曲線的理解,并從中求出有用的多種機(jī)械性能數(shù)據(jù);觀察拉伸時(shí)出現(xiàn)的屈服,裂紋,發(fā)白等現(xiàn)象。
二、塑料常規(guī)力學(xué)性能的測試實(shí)驗(yàn)原理
拉伸試驗(yàn)是對試樣沿縱軸向施加靜態(tài)拉伸負(fù)荷，使其破壞。通過測定試樣的屈服力，破壞力，和試樣標(biāo)距間的伸長來求得試樣的屈服強(qiáng)度，拉伸強(qiáng)度和伸長率。
三、塑料常規(guī)力學(xué)性能的測試定義
•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的拉伸負(fù)荷。
• 拉伸強(qiáng)度：在拉伸試驗(yàn)中試樣直到斷裂為止，所承受的較大拉伸應(yīng)力。
•拉伸斷裂應(yīng)力：在拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線上，斷裂時(shí)的應(yīng)力。
•拉伸屈服應(yīng)力：在拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線上，屈服點(diǎn)處的應(yīng)力。
•斷裂伸長率：在拉力作用下，試樣斷裂時(shí)，標(biāo)線間距離的增加量與初始標(biāo)距之比，以百分率表示。
•ε斷=(L-L0)/L0×100%
•式中：L0------試樣標(biāo)線間距離，mm
• L-------試樣斷裂時(shí)標(biāo)線間距離，mm
•彈性模量：在比例極限內(nèi)，材料所受應(yīng)力與產(chǎn)生響應(yīng)的應(yīng)變之比。
應(yīng)力-應(yīng)變曲線
•由應(yīng)力-應(yīng)變的相應(yīng)值彼此對應(yīng)的繪成曲線，通常以應(yīng)力值作為縱坐標(biāo)，應(yīng)變值作為橫坐標(biāo)。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)，材料發(fā)生可完全恢復(fù)的彈性變形，應(yīng)力和應(yīng)變呈正比例關(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)，應(yīng)力和應(yīng)變增加不在呈正比關(guān)系，較后出現(xiàn)斷裂。
四、塑料拉伸實(shí)驗(yàn)方法
拉伸試驗(yàn)是對試樣沿縱向施加靜態(tài)拉伸負(fù)荷，使其破壞。通過測定試樣的屈服力，破壞力和試樣間標(biāo)距間的伸長來求的試樣的屈服強(qiáng)度，拉伸強(qiáng)度和伸長率。
1.操作要點(diǎn)
–在試樣中間部分作標(biāo)線，此標(biāo)線應(yīng)對測試結(jié)果沒有影響。
–測量試樣中間平行部分的寬度和厚度，每個(gè)試樣測量三點(diǎn)，取算術(shù)平均值。
–拉伸速度一般根據(jù)材料及試樣類型進(jìn)行選擇。
–夾具夾持試樣時(shí)，試樣縱軸與上，下夾具中心線重合，并防止試樣滑脫，或斷在夾具內(nèi)。
–試樣斷裂在中間平行部分之外時(shí)，應(yīng)另取試樣補(bǔ)做。
2.所用到儀器和試樣
•拉力試驗(yàn)機(jī)一臺(tái)
•沖片機(jī)一臺(tái);塑料片材一塊
•或用注塑機(jī)制得標(biāo)準(zhǔn)試樣五根以上
3.實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理
•試樣得制備
•用啞鈴形標(biāo)準(zhǔn)裁刀在沖片機(jī)上沖取塑料薄片試樣，沿縱向和橫向各取五條，精確測量試樣細(xì)頸處的寬度和厚度，并在細(xì)頸部分劃出長度標(biāo)記。也可用注塑機(jī)模塑出標(biāo)準(zhǔn)測試樣條。
•選擇試驗(yàn)機(jī)載荷，以斷裂時(shí)載荷處于刻度盤得1/3~4/5范圍之內(nèi)較合適。
•選擇，調(diào)整試驗(yàn)機(jī)的下夾具的下降速度。對于軟質(zhì)熱塑性塑料，拉伸速度可取50mm/min,100mm/min,200mm/min,500mm/min。
•將試樣裝在夾具上，在使用夾具時(shí)應(yīng)先用固定器將上夾具固定，防止儀器刀口損壞，試樣夾好后松開固定器。
•按下啟動(dòng)按鈕，電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，下夾具開始下降，指針開始指示。在此過程中，用手控制標(biāo)尺上的兩根劃尺，使△形指針隨試樣細(xì)頸上的兩標(biāo)記而動(dòng)，直至試樣斷裂。記錄指示盤讀數(shù)和兩劃尺之間的距離。
•按回行開關(guān)，將下夾具回復(fù)到原來位置，并把指示盤指針撥回零位，開始第二次試驗(yàn)。
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