简介:
拉伸测试:使用电子拉力试验机测定塑料的拉伸力学性能,对材料施加拉伸应力后,测出应变值,绘制应力—应变曲线;从曲线上可得到材料的各项拉伸性能指标值,曲线下方所包含的的面积代表材料的拉伸破坏能,它与材料的强度和韧性有关,强而韧的材料拉伸破坏能大,使用性能也佳。拉伸性能的好坏,可以通过拉伸试验进行检验,如拉伸强度、拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、拉伸弹性模量、断裂伸长率等;这些测试值的高低,可对塑料的拉伸性能做出评价。
拉伸应力:试样在计量标距范围内,单位初始横截面积上承受的拉伸负荷。
拉伸强度:在拉伸试验中,试样直至断裂为止所承受的最大拉伸应力。
拉伸断裂应力:在拉伸应力应变曲线上,断裂时的应力。
拉伸屈服应力:在拉伸应力应变曲线上,屈服点处的应力。
断裂伸长率:在拉力作用下,试样断裂时,标线间距离的增加量与初始标距之比,以百分率表示。
弹性模量:在弹性形变内,材料所受应力(拉、压、弯、剪)与产生的相应应变之比。
屈服点:在应力应变曲线上,应力不随应变增加的初始点。
应力应变曲线:由应力和应变的相应值彼此对应地绘成的曲线图,通常应力值作为纵坐标,应变值作为横坐标。不同的高分子材料,具有不同的分子链结构,表现出的应力应变曲线的形状也不同,目前大致有五种类型。
第I种:软而弱,拉伸强度低,弹性模量小,且伸长率也不大,如溶胀的凝胶等。
第II种:硬而脆,拉伸强度和弹性模量较大,断裂伸长率小,如聚苯乙烯。
第III种:硬而强,拉伸强度和弹性模量大,且有适当的伸长率,如硬聚氯乙烯。
第IV种:软而韧,断裂伸长率大,拉伸强度比较高,仅弹性模量低,如天然橡胶、顺丁橡胶等。
第V种:硬而韧,弹性模量大、拉伸强度和断裂伸长率也大,如聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙等。
应力-应变曲线一般分两部分:弹性变形区和塑性变形区,在弹性变形区域,材料发生可完全恢复的弹性变形,应力和应变呈正比例关系;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;在塑性变形区,应力和应变增加不再成正比关系,随应力的增加,材料最后出现断裂。
影响材料拉伸性能的因素:
(1)拉伸速度的影响:
塑料属粘弹性材料,它的应力松弛过程与变形速率紧密相关,应力松弛需要一个时间;硬而脆的塑料对拉伸速度比较敏感,一般采用比较低的拉伸速度,韧性塑料对拉伸速度的敏感性小,一般采用较高的拉伸速度,以缩短试验周期,提高效率;
(2)温度和湿度的影响:
高分子材料对温度有依赖性,随温度的升高,拉伸强度降低,而断裂伸长率增大,随温度的降低,拉伸强度升高,断裂伸长率减小;实验环境:温度23±2℃,相对湿度50±5%,气压是86~106KPa。
(3)预处理:材料在加工过程中,由于加热和冷却的时间和速度不同,易产生局部应力集中,经过一定温度下的热处理,可消除内应力,提高强度。