測試塑料力學(xué)性能

1、測試塑料力學(xué)性能測試塑料力學(xué)性能一測試塑料拉伸性能二測試塑料彎曲性能三測試塑料沖擊性能 一一 測試塑料拉伸性能測試塑料拉伸性能 實(shí)驗(yàn)一：塑料拉伸強(qiáng)度的測定實(shí)驗(yàn)一：塑料拉伸強(qiáng)度的測定實(shí)驗(yàn)材料：ABS實(shí)驗(yàn)溫度：21拉伸速度：10mm/min基本概念：基本概念：在拉伸試驗(yàn)中，保持這種受力狀態(tài)最終，就是測量拉伸力直至材料斷裂為止，所承受的最大拉伸應(yīng)力稱為拉伸強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理：拉伸實(shí)驗(yàn)是對試樣沿縱軸方向施加靜態(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。施加的拉伸應(yīng)力對于一段均勻的橫截面積為A，可用如下公式計(jì)算：測試塑料拉伸性能測試塑料拉

2、伸性能 =F A 式中，F(xiàn)為拉伸力，；為拉伸應(yīng)力，實(shí)驗(yàn)儀器：實(shí)驗(yàn)儀器：電子萬能試驗(yàn)機(jī)試樣：試樣：ABS測試塑料拉伸性能測試塑料拉伸性能 實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟：試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)環(huán)境按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 定。在試樣中間平行部分做標(biāo)線，示明標(biāo)距。測量試樣中間平行部分的厚度和寬度，精確0.01mm，II型試樣中間平行部分的寬度，精確到0.05mm，測3點(diǎn)，取算術(shù)平均值。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。選定試驗(yàn)速度，進(jìn)行試驗(yàn)。記錄屈服時(shí)負(fù)荷，或斷裂負(fù)荷及標(biāo)距間伸長。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。測試塑料拉伸性能測試塑料拉伸性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 試樣試樣

3、序號序號試樣尺寸（）試樣尺寸（）標(biāo)距標(biāo)距（）（）夾具夾具間距間距（）（）最大最大拉力拉力（）（）斷裂時(shí)斷裂時(shí)夾具間夾具間長度長度（）（）拉伸拉伸強(qiáng)度強(qiáng)度（MPaMPa）斷裂標(biāo)斷裂標(biāo)稱應(yīng)變稱應(yīng)變（）（）寬度寬度厚度厚度10.3010.304.304.302.072.07129.2129.246.7346.7312.3812.3810.3010.304.304.302.032.03122.8122.845.9045.906.826.8210.3010.304.304.302.072.07127.1127.146.7446.7410.5410.5410.3010.304.304.302.052.05

4、124.5124.546.2146.218.258.2510.3010.304.304.302.062.06125.7125.746.5446.549.289.28平均值平均值46.4046.409.469.46測試塑料拉伸性能測試塑料拉伸性能實(shí)驗(yàn)影響因素實(shí)驗(yàn)影響因素(1)成型條件：由試樣自身的微觀缺陷和微觀不同性引起 (2) 溫度和濕度：(3)拉伸速度：塑料屬于粘彈性材料，其應(yīng)力松弛過程與變形速率緊密相關(guān)，需要一個(gè)時(shí)間過程 (4)預(yù)處理：材料在加工過程中，由于加熱和冷卻的時(shí)間和速度不同，易產(chǎn)生局部應(yīng)力集中，經(jīng)過在一定溫度下的熱處理或稱退火處理，可以消除內(nèi)應(yīng)力，提高強(qiáng)度 (5)材料性質(zhì)：結(jié)晶度

5、、取向、分子量及其分布、交聯(lián)度 (6)老化:老化后強(qiáng)度明顯下降 二二 測試塑料彎曲性能測試塑料彎曲性能 實(shí)驗(yàn)一：實(shí)驗(yàn)一：塑料彎曲強(qiáng)度的測定塑料彎曲強(qiáng)度的測定實(shí)驗(yàn)材料：PP實(shí)驗(yàn)溫度：17拉伸速度：-2mm/min基本概念：基本概念：試樣在彎曲過程中在達(dá)到規(guī)定撓度值時(shí)或之前承受的最大彎曲應(yīng)力實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理：三點(diǎn)式加載方法在實(shí)驗(yàn)時(shí)將規(guī)定形狀和尺寸的試樣置于兩支座上，并在兩支座的中點(diǎn)施加一集中負(fù)荷，使試樣產(chǎn)生彎曲應(yīng)力和變形，其彎曲強(qiáng)度為： 式中，為彎曲應(yīng)力或彎曲強(qiáng)度，MPa；為最大載荷或斷裂彎曲載荷或定撓度彎曲載荷，N；為實(shí)驗(yàn)時(shí)試樣的跨度，；為試樣寬度，；為試樣厚度，PaMPaMPaPaMPaMPa

6、測試塑料彎曲性能測試塑料彎曲性能實(shí)驗(yàn)儀器：實(shí)驗(yàn)儀器：電子萬能試驗(yàn)機(jī)試樣：試樣：PP實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟：使用游標(biāo)卡尺測量試樣中間部位的寬度和厚度，測量三點(diǎn)，取其平均值，精確到0.02mm。電子式萬能材料試驗(yàn)機(jī)使用前預(yù)熱30分鐘。調(diào)節(jié)好跨度，將試樣放于支架上，上壓頭與試樣寬度的接觸線須垂直于試樣長度方向，試樣兩端緊靠支架兩頭。啟動下降按鈕，試驗(yàn)機(jī)按設(shè)定的參數(shù)開始工作。當(dāng)壓頭接觸到試樣后，計(jì)算機(jī)開始自動記錄試樣所受的載荷及其產(chǎn)生的位移數(shù)據(jù)。至試樣到達(dá)屈服點(diǎn)或斷裂時(shí)為止，立即停機(jī)。保存數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)作彎曲載荷-位移曲線圖，并保存。根據(jù)圖形分析試樣的彎曲力學(xué)行為。 測試塑料彎曲性能測試塑料彎曲性能實(shí)驗(yàn)

7、數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)試樣試樣序號序號試樣尺寸試樣尺寸跨距跨距（）（）規(guī)定規(guī)定撓度撓度（）（）最大彎最大彎曲力曲力（）（）彎曲彎曲強(qiáng)度強(qiáng)度（MPa）彎曲彎曲模量模量（MPa）寬度寬度厚度厚度. .3.3.447.44773.7573.7537.5437.541369.31369.3.2.2.3.3.447.44777.2577.2539.3239.321346.91346.9.2.2.3.3.447.44780.4280.4240.9340.931346.91346.9.2.2.3.3.447.44773.0073.0037.1637.161302.61302.6.2.2.3.3.447.44771.0

8、071.0036.1436.141346.91346.9平均值平均值38.2238.221342.51342.5測試塑料彎曲性能測試塑料彎曲性能實(shí)驗(yàn)影響因素實(shí)驗(yàn)影響因素試樣尺寸和加工.試樣的厚度和寬度都與彎曲強(qiáng)度和撓度有關(guān).加載壓頭半徑和支座表面半徑.如果加載壓頭半徑很小,對試樣容易引起較大的剪切力而影響彎曲強(qiáng)度.支座表面半徑會影響試樣跨度的準(zhǔn)確性.應(yīng)變速率.彎曲強(qiáng)度與應(yīng)變速率有關(guān),應(yīng)變速率較低時(shí),其彎曲強(qiáng)度也偏低.試驗(yàn)跨度.當(dāng)跨厚比增大時(shí),各種材料均顯示剪切力的降低,可見用增大跨厚比可減少剪切應(yīng)力,使三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)更接近純彎曲.溫度.就同一種材料來說,屈服強(qiáng)度受溫度的影響比脆性強(qiáng)度的大.現(xiàn)行塑

9、料彎曲性能實(shí)驗(yàn)的國家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T9341-200. 三三 測試塑料沖擊性能測試塑料沖擊性能 實(shí)驗(yàn)一：實(shí)驗(yàn)一：塑料簡支梁沖擊強(qiáng)度的測定塑料簡支梁沖擊強(qiáng)度的測定實(shí)驗(yàn)材料：PP實(shí)驗(yàn)溫度：22基本概念：基本概念：擺錘打擊簡支梁試樣的中央，使試樣受到?jīng)_擊而斷裂，試樣斷裂時(shí)單位面積或單位寬度所消耗的沖擊功即為沖擊強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理：本方法的原理是將試樣安放在簡支梁沖擊機(jī)的規(guī)定位置上，然后利用擺錘自由落下，對試樣施加沖擊彎曲負(fù)荷、使試樣破裂。用試樣單位截面積所消耗的沖擊功來評價(jià)材料的耐沖擊韌性。測試塑料沖擊性能測試塑料沖擊性能實(shí)驗(yàn)儀器：實(shí)驗(yàn)儀器：擺錘式簡支梁沖擊機(jī)試樣：試樣：聚丙烯測試塑料沖擊性能測

10、試塑料沖擊性能實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟測量試樣尺寸。試驗(yàn)前對每個(gè)試樣的尺寸要進(jìn)行仔細(xì)測量，帶缺口的試樣要測量缺口處的剩余度，準(zhǔn)確至 0 02mm ，每個(gè)試樣的寬度、厚度尺寸各測量三點(diǎn)，取其算術(shù)平均值根據(jù)試樣的抗沖擊韌性，選用適當(dāng)?shù)哪芰繑[錘，所選的擺錘應(yīng)使試樣斷裂所消耗的能量在擺錘總儲量的 10 一 80 范圍內(nèi)。測試塑料沖擊性能測試塑料沖擊性能 空擊試驗(yàn)。托起沖擊擺，使其固定在 160 揚(yáng)角位置，調(diào)整被動指針與主動指針重合，搬動手柄，讓沖擊擺自由落下，此時(shí)，被動指針應(yīng)被撥到“零”位置，若超過誤圍，則應(yīng)調(diào)整機(jī)件間的摩擦力，一直至指針示值在誤差范圍之內(nèi)。 沖擊試驗(yàn)。完成上述準(zhǔn)備工作后，便可以進(jìn)行正式?jīng)_擊實(shí)

11、驗(yàn)。首先檢查沖擊擺是否處于所需的揚(yáng)角位置，調(diào)整好廢盤上的被動指針與主動指針互相接觸。然后搬動手柄 ，擺錘即自由落下，沖斷試樣。當(dāng)擺錘在空中瞬時(shí)靜止時(shí)應(yīng)及接住，使其止動并讀取度盤上被動指針的指示數(shù)值。 測試塑料沖擊性能測試塑料沖擊性能實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 因試驗(yàn)機(jī)的安裝正確與否直接影響其精度，因此，實(shí)驗(yàn)前對儀器的狀態(tài)要進(jìn)行檢查，觀察水泥臺是否堅(jiān)固，機(jī)座水平度是否到位，地腳螺釘有沒有擰緊，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正。 對注射成型試樣，有的可能由于冷卻或定型處理不當(dāng)而有輕微收縮或變形，測量尺寸時(shí)特別要注意試詳邊緣相中間之差異，誤差超過規(guī)定范圍的必須剔除。 試驗(yàn)機(jī)上被動指針壓緊鋼珠的松緊程度影響著指示能量消

12、耗的準(zhǔn)確性，試驗(yàn)前要調(diào)整適當(dāng)，以免位能量損失超值。 為避免沖斷試樣飛出傷人，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)在試樣飛出方向設(shè)置防護(hù)罩。測試塑料沖擊性能測試塑料沖擊性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)試樣序號試樣尺寸（）刻度盤沖斷功（）修正后的沖斷功（）沖擊強(qiáng)度厚度寬度缺口處剩余寬度.1.20.2500.21086.270.1.22250.18565.520.1.22250.18565.520.1.22250.18565.520.1.22250.18565.520.1.22250.18565.520.12250.18565.520.12250.18565.520.1.22250.18565.520.1.2250021086.270平均

13、值5.67測試塑料沖擊性能測試塑料沖擊性能實(shí)驗(yàn)影響因素實(shí)驗(yàn)影響因素（）沖擊過程的能量消耗試樣發(fā)生彈性和塑性形變所需的能量。使試樣產(chǎn)生裂紋和裂紋擴(kuò)展斷裂所需的能量。試樣斷裂擴(kuò)展后飛出所需的能量。擺錘和支架軸、擺錘刀口和試樣相互摩擦損失的能量。擺錘運(yùn)動時(shí)，試驗(yàn)機(jī)固有的能量損失。（）溫度和適度材料的沖擊性能測試依賴于溫度。（）試樣尺寸使用同一配方和同一成型條件而厚度不同的材料做沖擊試驗(yàn)時(shí)，所得的沖擊強(qiáng)度不同。（）沖擊速度擺錘的沖擊速度高時(shí)沖擊強(qiáng)度的數(shù)值反而降低。測試塑料沖擊性能測試塑料沖擊性能實(shí)驗(yàn)二：實(shí)驗(yàn)二：塑料懸臂梁沖擊強(qiáng)度的測定實(shí)驗(yàn)材料：ABS實(shí)驗(yàn)溫度：22基本概念：基本概念：懸臂梁則是用擺錘打

14、擊有缺口的懸臂梁的自由端。使試樣受到?jīng)_擊而斷裂，試樣斷裂時(shí)單位面積或單位寬度所消耗的沖擊功即為沖擊強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理：本方法的原理是將試樣安放在簡支梁沖擊機(jī)的規(guī)定位置上，然后利用擺錘自由落下，對試樣施加沖擊彎曲負(fù)荷、使試樣破裂。用試樣單位截面積所消耗的沖擊功來評價(jià)材料的耐沖擊韌性。測試塑料沖擊性能測試塑料沖擊性能實(shí)驗(yàn)儀器：實(shí)驗(yàn)儀器：擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)試樣：試樣：實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟：測量試樣尺寸。試驗(yàn)前對每個(gè)試樣的尺要進(jìn)行仔細(xì)測量，帶缺口的試樣要測量缺口處的剩余度，準(zhǔn)確至 0 02mm ，每個(gè)試樣的寬度、厚度尺寸各測量三點(diǎn)，取其算術(shù)平均值 根據(jù)試樣的抗沖擊韌性，選用適當(dāng)?shù)哪芰繑[錘，所選的擺錘應(yīng)

15、使試樣斷裂所消耗的能量在擺錘總儲量的 10 一 80 范圍內(nèi)。測試塑料沖擊性能測試塑料沖擊性能 使試驗(yàn)機(jī)的擺錘揚(yáng)起，同時(shí)空擊實(shí)驗(yàn)，放下擺錘沖擊三次，觀察指針是否指示為零。 沖擊時(shí)擺錘的擺頭應(yīng)與試樣的整個(gè)寬度相接觸，接觸線應(yīng)與試樣縱軸垂直，誤差不大于1.8弧度。擺錘沖擊后回?cái)[時(shí)，使擺錘停止擺動，并記下刻度盤上的數(shù)值。測試塑料沖擊性能測試塑料沖擊性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)試樣試樣序號序號試樣尺寸（）試樣尺寸（）刻度盤刻度盤沖斷功沖斷功（）（）沖擊強(qiáng)度沖擊強(qiáng)度（）（）厚度寬度缺口處剩余寬度. . . . .6262.103.103. . . . .6666. .1 1. . . .466.46613.21613.216. . . .462.4623.1033.103. . . . .3.5563.556. . . .474.4743.4433.443. . . . .78783.5563.556. . . . .3.4433.443. . . .474.4743.4433.443. . . . .66663.2163.216平均