文档介绍：高分子材料拉伸试验一、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。(1)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。(2)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。(3)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/(b×d)(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=(F-G)/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(PP)标准试样6条,拉伸样条的形状(双铲型)如图2所示。∙∙∙∙L——总长度(最小),150mm;b——试样中间平行部分宽度,10±;C——夹具间距离,115mm;d——试样厚度,2~10mm;G——试样标线间的距离,50±;h——试样端部宽度,20±;R——半径,60mm。四、实验步骤准备两组试样,每组三个样条,且用一种速度,A组25mm/min,B组5mm/min。1、熟悉万能试验机的结构,操作规程和注意事项。2、用游标卡尺量样条中部左、中、右三点的宽度和厚度,,取平均值。3、实验参数设定接通电源,启动试验机按钮,启动计算机;双击桌面上“MCGS环境”进入系统主界面;分别点击“试验编号”、“试样设定”、“试样参数”、“测试项目”等按扭,设定参数。设定试验编号;注意试验编号不能重复使用;试样设定:试验类型:拉伸横梁方向:向上横梁速度:5或25mm/min变形测量:横梁位移试验结束条件:当负荷降到20%(最大)时传感器选择:下空间20000N曲线选择:负荷-形变;设定试样参数:板材宽度厚度标距:50每批数量:3;测试项目:最大负荷点、破裂点、断裂伸长率;装夹试样:点击黄色三角形升降键将横梁运行到适当的位置,夹好试样;4、试验:点击负荷清零和变形清零,点击开始试验,进行拉伸试验,观察拉伸过程的变形特征,直到试样断裂为止,记录试验数据;5、结果分析:点击主界面的“分析”,进入曲线分析界