塑料力学性能测试
塑料力学性能是指材料在不同环境)(温度、介质、湿度)下,承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力)等作用时所表现出的力学特征。在实验室里测试塑料力学性能的设备主要是在机械应力的作用下,测定塑料材料变形乃至破坏的有关数据。根据塑料材料变形及破坏所需要的时间长短,塑料力学性能试验可分短期、长期、及表面类。短期如拉伸试验,压缩试验,弯曲试验,冲击试验,剪切试验等(详见电子材料试验机XWW-20A);长期蠕变、应力松弛,疲劳试验等;表面如硬度、磨耗等。
塑料拉伸性能测试:
测试原理:塑料拉伸试验是在规定的温度,相对湿度和拉伸速度下,通过对试样的纵轴方向施加拉伸负荷使试样产生变形直至材料破坏或者达到某一预定值的过程,测量在这一过程中试样承受的负荷及其伸长的变化。
如图是典型的塑料应力-应变曲线。通过应力-应变曲线我们可以判断塑料的强弱,软硬,韧脆,也可以粗略地估计塑料所处的状态和起拉伸取向过程。
应力-应变曲线一般分为弹性变形区和塑性变形区两个部分。在弹性变形区域,材料发生可*恢复的弹性变形,应力-应变曲线成正比例关系。曲线中直线部分的斜率即是拉伸弹性模量值,它代表材料的刚性,弹性模量越大刚性越好。在塑性变形区域,材料发生的变形不能*恢复(塑性变形),应力-应变增加不再成正比例关系。
下面我们举例说明通过应力-应变判断材料的软硬韧脆:
测试设备:
拉伸试验使用的仪器主要是拉力试验机,包括负荷指示以装置、引伸计、各类夹具等附件,测试试样尺寸的测微计或游标卡尺。
试验机分两大类:一类是由杠杆和摆锤组合的测力系统测定负荷的试验机,称为摆锤式拉伸试验机;另一类是用环能起将负荷转换为点信号的测力系统测定负荷的试验机,称为电子是样机。
试验机应该符合GB/T1700 标准要求,并能达到下表推荐的速度:(单位mm/min)
等级 | A | B | C | D | E | F | G | H | I |
速度 | 1 | 2 | 5 | 10 | 20 | 50 | 100 | 200 | 500 |
允差 | ±20% | ±20% | ±20% | ±20% | ±10% | ±10% | ±10% | ±10% | ±10% |
试样的制备:
试样的制备和尺寸要求按国家标准国定:模塑和挤塑塑料的试样(GB/T1040.2-2006),薄膜和薄片的试样(GB/T1040.3-2006),纤维增强复合材料GB/T1040.4-2006).