2016材料物理性能試驗指導(dǎo)書匯總

1、金隈科技學(xué)院材料物理性能實驗指導(dǎo)書張小敏編著金陵科技學(xué)院材料工程學(xué)院監(jiān)制二零一六年九月材料物理性能綜合訓(xùn)練實驗指導(dǎo)書根據(jù)材料物理性能檢驗教學(xué)大綱編寫的。本指導(dǎo)書結(jié)合現(xiàn)有的實驗設(shè)備編排了個基礎(chǔ)實驗，本書敘述的實驗操作是按照實驗室自身設(shè)備情況和設(shè)備使用說明書編寫的，實驗實施性強、操作規(guī)范、操作方法正確。本書的數(shù)據(jù)處理參照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定編寫的。材料物理性能實驗是重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，通過物理性能實驗可以引導(dǎo)學(xué)生了解實驗原理及實驗設(shè)備，有助于學(xué)生對金屬及合金的物理性能與成分、組織、結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系進(jìn)一步了解，有助于學(xué)生掌握有關(guān)的物理性能的測量手段。實驗一：洛氏硬度實驗1.4-實驗二：碳纖維復(fù)合材料和硅片的導(dǎo)

2、電性測定-.9-實驗三：膠黏劑拉伸剪切強度的測定方法錯誤！未定義書簽。實驗四：樹脂基復(fù)合材料熱變形溫度及維卡軟化點的測定錯誤！未定義書簽。實驗五：保溫復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)測定-.20-實驗學(xué)時：4實驗類型：驗證實驗要求：必修一、實驗?zāi)康? .了解洛氏硬度計的構(gòu)造及應(yīng)用范圍2 .熟悉洛氏硬度計的操作方法。、實驗內(nèi)容用洛氏硬度計測試金屬的洛氏硬度。三、實驗原理、方法和手段硬度試驗操作簡便，對工件損傷小，可在零件上直接測試，故在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用很普遍。硬度所表征的不是一個確定的物理量，它是衡量材料軟硬程度的一種性能指標(biāo)。硬度值的意義隨試驗方法而不同。硬度試驗基本上可分為壓入法和刻劃法。對于以壓入法進(jìn)行的硬

3、度試驗，其硬度值是表示材料抵抗另一物體壓入其表面的能力，洛氏、布氏和維氏硬度都屬于壓入法硬度試驗。（一）洛氏硬度試驗法。1.洛氏硬度是以壓痕的深度來表示材料的硬度值。圖1-1為洛氏硬度試驗原理圖。測試洛氏硬度時，用規(guī)定的壓頭，先后施加兩個負(fù)荷：預(yù)負(fù)荷F0和主負(fù)荷F1?？傌?fù)荷F=F0+F1。圖1-1中，0-0位置為未加負(fù)荷時的壓頭位置；l-l位置為施加10kg預(yù)負(fù)荷后的位置，壓入深度為h1；2-2位置為加上主負(fù)荷后的位置，此時壓入深度為h2；3-3位置為卸除主負(fù)荷后由于彈性變形的恢復(fù)而使壓頭略微提高的位置，此時壓頭的實際壓入深度為h3o由主負(fù)荷引起的殘余壓入深度h=h3-hi,用此來衡量金屬硬度

4、值的大小。若直接用h來表示硬度，則會出現(xiàn)硬的金屬硬度值小，而軟的金屬硬度值反而大的現(xiàn)象。不符常規(guī)。為了適宜人們認(rèn)為數(shù)值愈大硬度值愈高的習(xí)慣概念，人為規(guī)定，用一常數(shù)K減去h來表示硬度的太小，并規(guī)定每0.002mm為一個洛氏硬度單位。因?qū)嶒炓唬郝迨嫌捕葘嶒瀳D1-1洛氏硬度試驗原理此，洛氏硬度值的計算公式可寫成：K-(h3-hi)HR二0.002式中：hi一預(yù)加負(fù)荷壓入試樣的深度（mm）；h3一卸除主負(fù)荷后壓人試樣的深度（mm）；K一常數(shù)。A和C標(biāo)尺K=0.2mm,B標(biāo)尺K=0.26mm。因此，洛氏硬度值的計算公式還可以寫成：3h3-h1HRCMHRA)=100-10.002h3-h1HRB=130

5、0.002試驗時，可選用不同的壓頭和不同的主負(fù)荷，洛氏硬度標(biāo)尺也隨之變化。表1為各種洛氏標(biāo)尺及試驗條件。表1各種洛氏標(biāo)尺及實驗條件標(biāo)、壓一符頭息負(fù)荷（公金剛石120圓錐鋼球1/16鋼球1/8車網(wǎng)球1/4鋼球1/260AFHLR100DBEMS150CGKPV表1中最常用的是HRA、HRB、HRC等三種。表2為這三種洛氏硬度標(biāo)尺的試驗條件和應(yīng)用。表2三種洛氏硬度標(biāo)尺的試驗條件和應(yīng)用洛氏硬度值測標(biāo)壓頭預(yù)負(fù)荷 （公主負(fù)荷（公總負(fù)荷（公符號相當(dāng)?shù)木S表盤上刻應(yīng)用量范圍HR尺形狀斤力）斤力）斤力）氏硬度值度的顏色20-100C金剛石120圓錐10140150HRC240-900黑碳鋼、 工具鋼 及 合 金

6、鋼 等 淬 火和 回 火 后的硬度有色金屬20-100B1/16鋼球1090100HRB60-240紅及合金退火鍋等低硬度零件的硬度金剛碳化物、20-88A石120105060HRA390-900黑硬質(zhì)合金及表面硬圓錐化零件等四、實驗組織運行要求采用分組集中授課，學(xué)生獨立進(jìn)行實驗。五、實驗條件1 .洛氏硬度計。2 .待測試金屬試樣。六、實驗步驟當(dāng)工作過程顯示窗口顯示“O巴表示硬度計已進(jìn)入硬度試驗狀態(tài)，即可進(jìn)行硬度試驗，其步驟如下:1、將試樣放在試臺上，順時針轉(zhuǎn)到升降手輪，使試樣緩慢地接觸壓頭。2、繼續(xù)轉(zhuǎn)到升降手輪，使硬度值顯示窗口顯示的數(shù)值由“100.隧漸增加，當(dāng)顯示數(shù)大于或等于“365.0寸

7、，電磁制動器自動鎖緊升降手輪，初試驗力即施加完畢，隨之硬度計自動地完成下列工作：a、硬度值顯示窗口顯示“100.他“130.0（有時會有正負(fù)0.1的誤差，屬正常）b、約0.5秒后，加卸荷電機轉(zhuǎn)動，施加主試驗力，指示燈滅，同時工作過程顯示窗口顯示“AP。c、當(dāng)主試驗力施加完畢后，加卸荷電機停轉(zhuǎn)，進(jìn)入保荷階段，工作過程顯示窗口顯示“卜1XX,XX為保荷時間。d、保荷完畢后，電機再次轉(zhuǎn)動卸除主試驗力，工作過程顯示窗口顯示“D&e、當(dāng)電機停止轉(zhuǎn)動時，主試驗力已卸除完畢，指示燈亮，此時硬度值顯示窗口顯示出被測試件的硬度值。同時，工作過程顯示窗口顯示“O汽如果打印機已打開，打印機會打出該點的硬度值（第一試

8、驗點不打印，第二試驗點打印）。3、讀取硬度值后，逆時針轉(zhuǎn)動升降手輪，降下試臺。主機顯示窗恢復(fù)100.0到此一個試驗循環(huán)結(jié)束。4、移動試件選擇新的試驗點進(jìn)行試驗，一般情況下每個試樣的第一點應(yīng)刪除，而且每個試樣的有效點數(shù)應(yīng)不小于3個，兩壓痕中心及任一壓痕離邊緣的距離均不得小于3毫米，移動試件重復(fù)上述的操作步驟，進(jìn)行第二、三點的實驗。5、 在打印機工作時， 當(dāng)每個試樣的試驗點數(shù)在達(dá)到設(shè)定點數(shù)時， 打印機會打出該組數(shù)據(jù)的平均值 （AVE） ,如果已予置硬度上、下限，則會打印出該組數(shù)據(jù)中有幾點超上限（PULDX）,有幾點超下限（PDLDX）。6、當(dāng)接著進(jìn)行第二、三一個零件試驗時，如果試驗條件相同，不用重

9、新予置，可接著進(jìn)行試驗。七、實驗報告學(xué)生實驗報告的內(nèi)容主要包括實驗預(yù)習(xí)、實驗記錄和實驗報告三部分。認(rèn)真填寫實驗內(nèi)容、實驗?zāi)康?、實驗儀器、設(shè)備及材料、布氏、洛氏硬度計的測定原理、實驗步驟。八、實驗注意事項l.根據(jù)試樣形狀及尺寸選用合適的工作臺，試樣的厚度不應(yīng)小于10倍壓痕深度。2 .為了得到精確的實驗結(jié)果，試樣上相鄰壓痕中心的距離以及壓痕中心距試樣邊緣的距離不得小于3mm。3 .硬度計共有三個整碼，分別標(biāo)以A(4、7、8)、B(5)、C(6)。做HRA試驗時用整碼A;做HRB試驗時用整碼A和B;做HRC試驗時用A、B和C三個整碼。流強度為I,則所產(chǎn)生的電場具有球面的對稱性,即等位面為一系列以點電

10、流為中心的半球面，如圖1所示。在以r為半徑的半球面上,電流密度j的分布是均勻的:若E為r處的電場強度，則:由電場強度和電位梯度以及球面對稱關(guān)系,則:d=-Edr=三dr2二r2取r為無窮遠(yuǎn)處的電位為零，則:,(r),.rod，=trEdr二2二二r2實驗二：碳纖維復(fù)合材料和硅片的導(dǎo)電性測定實驗學(xué)時：4實驗類型：驗證實驗要求：必修1、掌握四探針法測量電阻率和薄層電阻的原理及測量方法；2、了解影響電阻率測量的各種因素及改進(jìn)措施。二、實驗內(nèi)容用RTS-8型四探針電阻率方塊電阻測試儀測試碳纖維復(fù)合材料和硅片的電阻率。三、實驗原理電阻率的測量是半導(dǎo)體材料常規(guī)參數(shù)測量項目之一。測量電阻率的方法很多，如三探

11、針法、電容-電壓法、擴展電阻法等。四探針法則是一種廣泛采用的標(biāo)準(zhǔn)方法，在半導(dǎo)體工藝中最為常用。1、半導(dǎo)體材料體電阻率測量原理在半無窮大樣品上的點電流源，若樣品的電阻率p均勻，引入點電流源的探針其電T圖1點電流源電場分布:、l（r）=一（1）2二r上式就是半無窮大均勻樣品上離開點電流源距離為r的點的電位與探針流過的電流和樣品電阻率的關(guān)系式，它代表了一個點電流源對距離r處的點的電勢的貢獻(xiàn)。2、3探針的電位差為:12r24r13r34此可得出樣品的電阻率為:上式就是利用直流四探針法測量電阻率的普遍公式。我們只需測出流過1、4探針的電流I以及2、3探針間的電位差V23,代入四根探針的間距，就可以求出該

12、樣品的電阻率P。實際測量中，最常用的是直線型四探針（如圖3所示），即四根探針的針尖位于同一直線上，并且間距相等，設(shè)r12=r23=r34=S,有：口二%23I需要指出的是：這一公式是在半無限大樣的基礎(chǔ)上導(dǎo)出的，實用中必需滿足樣品厚度及邊與探針之間的最近距離大于四倍探針間距，這才能使該式具有足夠的精確度。如果被測樣品不是半無窮大，而是厚度，橫向尺寸一定，進(jìn)一步的分析表明，在四探針法中只要對公式引入適當(dāng)?shù)男拚禂?shù) BO即可，此時：V23對圖2所示的情形，四根探針位于樣品中央,電流從探針1流入，從探針4流出，則可將1和4探針認(rèn)為是點電流源，由1式可知,2和3探針的電位為:(2二r12r2413r34

13、則圖3四探針法測量原理圖樣：=2二SIBo另一種情況是極薄樣品，極薄樣品是指樣品厚度d比探針間距小很多，而橫向尺寸為無窮大的樣品，這時從探針1流入和從探針4流出的電流，具等位面近似為圓柱面高為do任一等位面的半徑設(shè)為r,類似于上面對半無窮大樣品的推導(dǎo)，很容易得出當(dāng)門2=r23=r34=S時，極薄樣品的電阻率為：我%93%p-(.,=4=45324-.5324-.如2IL上式說明，對于極薄樣品，在等間距探針情況下，探針間距和測量結(jié)果無關(guān)，電阻率和被測樣品的厚度d成正比。就本實驗而言，當(dāng)1、2、3、4四根金屬探針排成一直線且以一定壓力壓在半導(dǎo)體材料上，在1、4兩處探針間通過電流I,則2、3探針間產(chǎn)

14、生電位差V23。材料電阻率：(2)(2)7=V32二S=V3CII(2)式中：S為相鄰兩探針1與2、2與3、3與4之間距，就本實驗而言，S=1mm,C*6.28土0.05(mm)。若電流取I=C時，則p=V,可由數(shù)字電壓表直接讀出。2 2、薄層電阻(方塊電阻)的測量薄層電阻率為:極薄樣品，等間距探針情況實際工作中，我們直接測量薄層電阻，又稱方塊電阻，其定義就是表面為正方形的半導(dǎo)體薄層，在電流方向所呈現(xiàn)的電阻，見下圖。四、實驗組織運行要求采用分組集中授課，學(xué)生獨立操作五、實驗步驟1）使用儀器前檢查電源線、測試架連接線是否連接好。確保前面板上粗調(diào)旋鈕在最小位置，包流源開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)。p/R鍵選擇

15、R,手動模式。2）電源插頭插入220V插座后，開啟背板上的電源開關(guān)，此時前面板上的數(shù)字表、發(fā)光二極管都會亮起來。3）將探針頭壓在樣品上，打開包流源開關(guān)，電流會自動選擇在1.0mA檔。電流檔的選擇采用循環(huán)步進(jìn)式的方式，每按一次電流選擇按鈕進(jìn)一檔。電流檔按以下順序不斷的循環(huán)：1.0mA-10mA100mA0.01mA-0.1mAf1.omAf4）電流選擇從小量程0.01mA開始，一般調(diào)到04532。調(diào)節(jié)粗調(diào)旋鈕使前三位達(dá)到目標(biāo)值，再調(diào)節(jié)細(xì)調(diào)旋鈕使后兩位達(dá)到目標(biāo)值。若電壓表無數(shù)值顯示，選擇大的電流量程，同樣調(diào)節(jié)到04532。若電壓表還是沒數(shù)值顯示，則繼續(xù)增大電流量程。5）由于本機中已有小數(shù)點處理環(huán)節(jié)

16、，無需考慮電流、電壓的單位。電壓表的讀數(shù)即為樣品的方塊電阻值（。/16）測量完畢，將粗調(diào)調(diào)到最小值，關(guān)閉恒流源、電源，蓋上探頭保護(hù)帽。六注意事項1）儀器測量電流分五檔，讀數(shù)方法如下：1mA檔顯示五位100000時，表示電流為1mA。如1mA檔顯示04532時，表示電流為0.4532mA。2）R&=VspJFtWlFSD出W為樣品厚度；F（W/S）為厚度修正系數(shù)；F（S/D）為直徑修正系數(shù)；FSP探針間距修正系數(shù)，一般取4.532;FT溫度修正系數(shù)（具體值見附表）。測量選擇I/的與甲地4*4.532,則電壓表讀數(shù)V=RD。3）恒流開關(guān)是在發(fā)現(xiàn)探針帶電壓接觸被測材料影響測量數(shù)據(jù)時使用，先壓觸被測材

17、料，后開開關(guān)避所以：因此有:=上=4.5324%X1免接觸瞬間打火。為提高工作效率，且?guī)щ娊佑|對測量無影響，恒流源可一直處于開的狀態(tài)。4）正、反向開關(guān)只有在手動狀態(tài)下才能人工控制。因此當(dāng)手動開關(guān)不起作用時，先檢查開關(guān)是否處于手動狀態(tài)。七實驗數(shù)據(jù)實驗三：膠黏劑拉伸剪切強度的測定方法一實驗原理試樣為單搭接結(jié)構(gòu)，在試樣的搭接面上施加縱向拉伸剪切力，測定試樣能承受的最大負(fù)荷。搭接面上的平均剪應(yīng)力為膠粘劑的金屬對金屬搭接的拉伸剪切強度，單位為MPa。二實驗裝置及試樣1）試驗機。使用的試驗機應(yīng)使試樣的破壞負(fù)荷在滿標(biāo)負(fù)荷的（1585）%之間。試驗機的力值示值誤差不應(yīng)大于1%。試驗機應(yīng)配備一副自動調(diào)心的試樣夾

18、持器，使力線與試樣中心線保持一致。試驗機應(yīng)保證試樣夾持器的移動速度在（5mm/min內(nèi)保持穩(wěn)定。2）量具。測量試樣搭接面長度和寬度的量具精度不低于0.05mm。3）夾具。膠接試樣的夾具應(yīng)能保證膠接的試樣符合要求。在保證金屬片不破壞的情況下，試樣與試樣夾持器也可用銷、孔連接的方法。但不能用于仲裁試驗。4）試樣標(biāo)準(zhǔn)試樣的搭接長度是（12.50.5）mm,金屬片的厚度是（2.00.1）mm,試樣的搭接長度或金屬片的厚度不同對試驗結(jié)果會有影響。5）建議使用LY12-CZ鋁合金、1Cr18Ni9Ti不銹鋼、45碳鋼、T2銅等金屬材料。6）常規(guī)試驗，試樣數(shù)量不應(yīng)少于5個。仲裁試驗試樣數(shù)量不應(yīng)少于10個。對

19、于高強度膠粘劑，測試時如出現(xiàn)金屬材料屈服或破壞的情況，則可適當(dāng)增加金屬片厚度或減少搭接長度。兩者中選擇前者較好。測試時金屬片所受的應(yīng)力不要超過其屈服強度OS,金屬片的厚度6可按式（11-12）計算：6=（L/（S（11-12）式中：S金屬片厚度；L試樣搭接長度；T一一膠粘劑拉伸剪切強度；CS金屬材料屈服強度（MPa）。三、試樣制備1）試樣可用不帶槽或帶槽的平板制備，也可單片制備。2）膠接用的金屬片表面應(yīng)平整，不應(yīng)有彎曲、翹曲、歪斜等變形。金屬片應(yīng)無毛刺，邊緣保持直角。3）膠接時，金屬片的表面處理、膠粘劑的配比、涂膠量、涂膠次數(shù)、晾置時間等膠接工藝以及膠粘劑的固化溫度、壓力、時間等均按膠粘劑的使

20、用要求進(jìn)行。4）制備試樣都應(yīng)使用夾具，以保證試樣正確地搭接和精確地定位。5）切割已膠接的平板時，要防止試樣過熱，應(yīng)盡量避免損傷膠接縫。四、試驗條件試樣的停放時間和試驗環(huán)境應(yīng)符合下列要求：1）試樣制備后到試驗的最短時間為16h,最長時間為30do2）試驗應(yīng)在溫度為（23及）C、相對濕度為（4555）%的環(huán)境中進(jìn)行。3）對僅有溫度要求的測試，測試前試樣在試驗溫度下停放時間不應(yīng)少于0.5h;對有溫度、濕度要求的測試，測試前試樣在試驗溫度下停放時間一般不應(yīng)少于16h0五、實驗步驟1）用量具測量試樣搭接面的長度和寬度，精確到0.05mm。2）把試樣對稱地夾在上下夾持器中，夾持處到搭接端的距離為（50蟲）

21、mm3）開動試驗機，在（5力）mm/min內(nèi)，以穩(wěn)定速度加載。記錄試樣剪切破壞的最大負(fù)荷，記錄膠接破壞的類型（內(nèi)聚破壞、粘附破壞、金屬破壞）。六、試驗結(jié)果對金屬搭接的膠粘劑拉伸剪切強度T按式（11-13）計算，單位為MPa。=F/（bl）（11-13）式中：F試樣剪切破壞的最大負(fù)荷；b試樣搭接面寬度；l試樣搭接面長度；試驗結(jié)果以剪切強度的算術(shù)平均值、最高值、最低值表示。取3位有效數(shù)字。實驗四：樹脂基復(fù)合材料熱變形溫度及維卡軟化點的測定一、實驗?zāi)康? .學(xué)會使用熱變形溫度-維卡軟化點測定儀。2 .了解塑料在受熱情況下變形溫度測定的物理意義。3 .掌握塑料的維卡軟化點的測試方法。測定PP、PS等試

22、樣的維卡軟化點。二、實驗原理塑料試樣浸在一個等速升溫的液體傳熱介質(zhì)中（甲基硅油），在簡支架式的靜彎曲負(fù)載作用下，試樣達(dá)到規(guī)定形變量值時的溫度，為該材料的熱變形溫度（HDT）。聚合物的耐熱性能，通常是指它在溫度升高時保持其物理機械性質(zhì)的能力。聚合物材料的耐熱溫度是指在一定負(fù)荷下，具到達(dá)某一規(guī)定形變值時的溫度。發(fā)生形變時的溫度通常稱為塑料的軟化點。因為使用不同測試方法各有其規(guī)定選擇的參數(shù)，所以軟化點的物理意義不像玻璃化轉(zhuǎn)變溫度那樣明確。常用維卡耐熱和馬丁耐熱以及熱變形溫度測試方法測試塑料耐熱性能。不同方法的測試結(jié)果相互之間無定量關(guān)系，它們可用來對不同塑料做相對比較。維卡軟化點是測定熱塑性塑料于特定

23、液體傳熱介質(zhì)中，在一定的負(fù)荷，一定的等速升溫條件下，試樣被1mm2針頭壓入1mm時的溫度。本方法僅適用于大多數(shù)熱塑性塑料。實驗測得的熱變形溫度和維卡軟化點僅適用于控制質(zhì)量和作為鑒定新品種熱性能的一個指標(biāo)， 不代表材料的使用溫度。三、實驗儀器及試樣1.儀器本實驗采用XRW-300ML熱變形溫度-維卡軟化點測定儀。熱變形溫度測試裝置原理如圖1所示。加熱浴槽選擇對試樣無影響的傳熱介質(zhì)-甲基硅油，室溫時粘度較低?？烧{(diào)等速升溫速度為（120+0）C/ho兩個試樣支架的中心距離為100mm,在支架的中點能對試樣施加垂直負(fù)載，負(fù)載桿的壓頭與試樣接觸部分為半圓形，其半徑為（30.2）mm。實驗時必須選用一組大

24、小適合的整碼，使試樣受載后的最大彎曲正應(yīng)力為18.5kg/cm2或4.6kg/cm2。應(yīng)加整碼的質(zhì)量由下式計算：W=（2（Tblh/3L）-R-T式中cr試樣最大彎曲正應(yīng)力（18.5kg/cm2或4.6kg/cm2）;b:試樣寬度，若為標(biāo)準(zhǔn)試樣，則試樣寬度為10mm；h:標(biāo)準(zhǔn)試樣高15mm,若不是標(biāo)準(zhǔn)試樣，則需測量試樣的真實寬度及高度；L:兩支座中間的距離100mm；R：負(fù)載桿及壓頭的質(zhì)量；T:變形測量裝置的附加力。對于本實驗所用熱變形溫度-維卡軟化點測定儀，其負(fù)載桿等重及附加力（R+T）為0.088kg。測量形變的位移傳感器精度為i0.01mmo圖1熱變形溫度實驗裝置示意維卡軟化點溫度測試原

25、理如下圖2所示。負(fù)載桿壓針頭長35mm,橫截面積為（1.000+0.015）mm2,壓針頭平端與負(fù)載桿成直角， 不允許帶毛刺等缺陷。 加熱浴槽選擇對試樣無影響的傳熱介質(zhì)-甲基硅油，室溫時粘度較低。可調(diào)等速升溫速度為（50i5）C/h,試樣承受的靜負(fù)載G=W+R+T（其中，W為整碼質(zhì)量；R為壓針及負(fù)載桿的質(zhì)量；T為變形測量裝置附加力），本實驗裝置R+T為0.088kg。負(fù)載有兩種選擇：GA=1kg；GB=5kg。測量形變的位移傳感器精度為i0.01mmo一千分港溫度計負(fù)荷桿試樣固定架號熱介質(zhì)負(fù)荷i 試樣一-試樣高度這樣寬度攪拌噩/2.試樣熱變形溫度測定實驗中，試樣為截面是矩形的長條，試樣表面平整

26、光滑，無氣泡，無鋸切痕跡或裂痕等缺陷。其尺寸規(guī)定如下。(1)模塑試樣：長L=120mm,高h(yuǎn)=15mm,寬b=10mm。(2)板材試樣：長L=120mm,高h(yuǎn)=15mm,寬b=313mm(取板材原厚度)。(3)特殊情況下，可以用長L=120mm,高h(yuǎn)=9.815mm,寬b=313mm,中點彎曲變形量必須用下表1規(guī)定值。每組試樣最少兩個。表1試樣高度與相應(yīng)變形量要求試樣高度h/mm相應(yīng)變形量/mm試樣高度h/mm相應(yīng)變形量/mm9.89.90.3312.412.70.261010.30.3212.813.20.2510.410.60.3113.313.70.2410.711.00.3013.81

27、4.10.2311.011.40.2914.214.60.2211.511.90.2814.715.00.2112.012.30.27維卡實驗中，試樣厚度為36.5mm,寬和長至少為10mrK10mm,或直徑大于10mm。試樣的兩面平行，表 面 平 整 光 滑 、 無 氣 泡 、 無 鋸 齒 痕 跡 、 凹 痕 或 裂 痕 等 缺 陷 。 每 組 試 樣 為 兩 個 。(1)模塑試樣厚度為34mm。壓頭針斌祥百分表L1負(fù)荷桿、E圖2維卡軟化點實驗裝置示意(2)板材試樣厚度取板材厚度，但厚度超過6mm時，應(yīng)在試樣一面加工成34mm如厚度不足3mm時，則可由不超過3塊疊合成厚度大于3mm。四、實驗

28、步驟1 .安裝壓針或壓頭。2 .接通電源，按下電源按鈕，電源指示燈亮。3 .進(jìn)行主試樣的安放，并進(jìn)行載荷計算和加載。4 .設(shè)定升溫速率和溫度上限。5 .千分表調(diào)零后，打開攪拌電機使介質(zhì)均勻加熱，然后啟動試驗。6 .需要重新啟動或重新設(shè)置參數(shù)時，按復(fù)位”鍵。7 .在實驗過程中，當(dāng)試樣到達(dá)指定變形量后，記錄數(shù)據(jù)。8.試驗結(jié)束后立即把試樣取出，以免試樣融化或掉在介質(zhì)箱中。9 .按饃”鍵，查詢試驗數(shù)據(jù)，并計算其平均值。實驗五：保溫復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)測定一、實驗?zāi)康? .明確材料拉伸彈性模量的物理意義；2 .用拉力試驗機測定高分子的彈性模量E。3 ,了解不同材料拉伸實驗的條件以及影響材料拉伸性能的因素。二

29、、實驗原理儀器是以非穩(wěn)定導(dǎo)熱原理為基礎(chǔ)，在實驗材料中短時間加熱，使實驗材料的溫度發(fā)生變化，根據(jù)其變化的特點，通過導(dǎo)熱微分方程的解，便可計算出試驗材料的導(dǎo)熱系數(shù)、傳熱系數(shù)、蓄熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)和比熱。根據(jù)非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱原理建立的熱工性能試驗裝置是由電源、測溫儀表及一個面加熱器和放置在加熱器兩側(cè)相同材料的三塊試件及測溫?zé)犭娕冀M成。儀器裝置共分三部分：1、試件部份：包括試件，試件臺及夾具。為便于放置熱電偶及加熱器，試件分成三塊(二塊厚、一塊薄)，試件之間火以熱電偶與加熱器，并用夾具固緊。2、加熱系統(tǒng)：包括加熱器，4650數(shù)顯可編程電源。加熱器是用直徑為0.25毫米的康銅絲繞成三段并聯(lián)的形式，并用薄的絕緣綢

30、布固定。4650數(shù)顯可編程電源可精確顯示通過加熱電器的電流值、電壓值、功率。3、溫度測量系統(tǒng)：溫度測量采用直徑為0.1mm的銅一康銅熱電偶。測量溫度的儀表是AL708高精度數(shù)顯溫度表。、實驗設(shè)備及材料1)試件三塊為一組，其中兩塊厚，一塊薄。試件的長和寬一般等于或大于薄試件厚度的8倍，厚試件和薄試件厚度比應(yīng)為3:1,通常試件尺寸為：薄試件一塊20X20X(1.53)cm厚試件兩塊20X20X(6-10)cm若知材料導(dǎo)溫系數(shù)時，薄試件厚度可按下列數(shù)值選用：材料的導(dǎo)溫系數(shù)：薄試件的厚度：，2、一，、a(mZh)6(mm)01X彳01X02030(2)一組試件必須為同一配比，其容重差應(yīng)小于5%;(3)

31、試件兩表面應(yīng)平行，且厚度應(yīng)均勻。薄試件平面度應(yīng)小于試件厚度的1%。各試件的接觸面應(yīng)平整且結(jié)合緊密；(4)粉狀材料用圍框的辦法按上述要求處理；(5)考慮材料的不均勻性，每種材料應(yīng)取樣35組。四、實驗步驟(1)啟動DRM熱工性能測定儀軟件，進(jìn)入測試界面。(2)輸入試樣重量、試樣長、寬、高，然后“確認(rèn)”。(3)按“自動測試”鍵，進(jìn)入自動測試狀態(tài)，實驗步驟欄中顯示自動測試過程。完成后，自動顯示導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)、比熱。(4)按“打印報告”鍵，可另存和打印報告。五、測量結(jié)果的計算1、試件容重按下式計算：3、p=g/v(kg/m)式中：g一試件重量(kg)3v一試件體積(m)2、試件的重量含水率：g2-g1W2=(%)g1式中：g1一干試件重量(kg)g2一濕試件重量(kg)3、材料的導(dǎo)溫系數(shù)，導(dǎo)熱系數(shù)及比熱分別按下列幾式計算:(1)函數(shù)B(y)值：(2)導(dǎo)溫系數(shù):1520B(y)=d2根據(jù)B(y)查表得y2值，則：a=(m2/h)4t，y2(3)導(dǎo)熱系數(shù)：Q(熱量)入二-dTS*一*tdDQ(熱量)Q=S*tWa(63-J3-t2)X=-(w/m.k)S9(0,t3).二(4)比熱：入a=Pc3.6人C=a.p式中：。(x,t)t一薄試件上表面過余溫度C,及相對應(yīng)的時間h；9(0,t1)3一升溫過程中熱源面上的過余溫度C,及相對應(yīng)的