文档介绍：高分子材料拉伸试验(共6篇) 六、高分子材料拉伸实验实验目的熟悉高分子材料拉伸性能测试标准条件、测试原理及其操作。了解测试条件对测定结果的影响。实验原理将试样夹持在专用夹具上,对试样施加静态拉伸负荷,通过压力传感器、形变测量装置以及计算机处理,测绘出试样在拉伸变形过程中的拉伸应力~应变曲线,计算出曲线上的特征点如试样直至断裂为止所承受的最大拉伸应力、试样断裂时的拉伸应力、在拉伸应力-应变曲线上屈服点处的应力、应力-应变曲线偏离直线性达规定应变百分数时的应力和试样断裂时标线间距离与初始标距之比。实验试样试样的类型和尺寸①Ⅰ型试样Ⅰ型试样形状及尺寸图6-1Ⅰ型试样表6-1Ⅰ型试样注:①d≤的试样不少于4h;2mm的试样不少于16h。②Ⅱ型试样Ⅱ型试样形状及尺寸分别图6-2Ⅱ型试样表6-2Ⅱ型试样注:②d≤的试样不少于4h;2mm的试样不少于16h。③Ⅲ型试样Ⅲ型试样形状及尺寸分别见图6-3和表6-3 图6-3Ⅲ型试样表6-3Ⅲ型试样尺寸④Ⅳ试样Ⅳ试样形状及尺寸分别见图6-4和表6-4 图6-4Ⅳ型试样表6-4Ⅳ型试样尺寸试样类型的选择不同的材料由于尺寸效应不同,故应尽量减少缺陷和结构不均匀性对测定结果的影响,按表6-5用国家标准规定的拉伸试样类型以及相应的实验速度。表6-5拉伸试样类型以及相应的实验速度①Ⅲ型试样仅用于测定拉伸强度。试样的制备及要求①试样制备和外观检查,按GB1039规定进行。②试样厚度除表中规定外,板材厚度d≦10mm时,可用原厚为试样厚度;当厚度d>10mm时,应从两面等量机械加工至10mm,或按产品标准规定加工。③每组试样不少于5个。对各向异性的板材应分别从平行与主轴和垂直与主轴的方向各取一组试样。实验条件实验速度设有以下九种:速度A1mm/min±50%;速度B2mm/min±50%;速度C5mm/min±50%;速度D10mm/min±50%;速度E20mm/min±50%;速度F50mm/min±50%;速度G100mm/min±50%;速度H200mm/min±50%;速度I500mm/min±50%; 实验速度应从表6-5中与各种试样类型所对应的实验速度范围内选取。实验速度应为试样在~5min实验时间内断裂的最低速度。实验速度也允许按产品标准的规定另选其他实验速度。本次实验采用试样为制备的PS多功能用途的拉伸试样以及用多型腔模具注塑成型的PS拉伸试样。实验设备实验机任何能满足实验要求的、具有多种移动速率的实验机均可使用。实验机示值应在每级表盘满刻度的10%~90%之间,不得小于实验机最大载荷的4%读取,示值的误差应在±1%之内。电子拉力实验机按有关规定执行。形变测量装置测量误差应在±1%之内。夹具实验夹具移动速度所应符合规定要求。测量Ⅲ型试样时,推荐使一、实验目的测定聚丙烯材料的屈服强度、断裂强度和断裂伸长,并画应力—应变曲线;观察结晶性高聚物的拉伸特征; 掌握高聚物的静载拉伸实验方法。??? 二、实验原理应力—应变曲线本实验是在规定的实验温度、湿度及不同的拉伸速度下,在试样上沿轴向方向施加静态拉伸负荷,以测定塑料的力学性能。拉伸实验是最常见的一种力学实验,由实验测定的应力—应变曲线,可以得出评价材料性能的屈服强度,断裂强度和断裂伸长率等表征参数,不同的高聚物,不同的测定条件,测得的应力—应变曲线是不同的。结晶性高聚物的应力—应变曲线分三个区域,如图1所示。 OA段曲线的起始部分,近似直线,属普弹性变形,是由于分子的键长、键角以及原子间的距离改变所引起的,其形变是可逆的,应力与应变之间服从胡克定律。即: σ=Eε式中σ——应力,MPa; ε——应变,%; Ε——弹性模量,MP。 A为屈服点,所对应力屈服应力或屈服强度。 BC段到达屈服点后,试样突然在某处出现一个或几个“细颈”现象,出现细颈现象的本质是分子在该自发生取向的结晶,该处强度增大,拉伸时细颈不会变细拉断,而是向两端扩展,直至整个试样完全变细为止,此阶段应力几乎一变, 而变形增加很大。 CD段被均匀拉细后的试样,再长变细即分子进一步取向,应力随应变的增大而增大,直到断裂点D,试样被拉断,D点的应力称为强度极限,即抗拉强度或断裂强度σ断,是材料重要的质量指标,其计算公式为: σ断=P/(MPa) 式中P——最大破坏载荷,N; b——试样宽度,mm; d——试样厚度,mm; 断裂伸长率ε断是试样断裂时的相对伸长率,ε断按下式计算: ε断=/G×100% 式中G——试样标线间的距离,mm; F——试样断裂时标线间的距离,mm。实验设备、用具及试样电子式万能材料试验机WDT-20KN。游标卡尺一把聚丙烯标准试样6条,拉伸样条的形状如图2所示。???? L——总长度,150mm; b——试样中间平行部分宽度,10±; C——夹具间距离,115mm; d