隨著汽車、軌道交通、航空航天和電子電器等領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用創(chuàng)新,各種工程塑料尤其是特種工程塑料的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,同時(shí)對(duì)材料的穩(wěn)定性也提出了更高的要求。拉伸測(cè)試作為一項(xiàng)常規(guī)性能測(cè)試,是在規(guī)定的試驗(yàn)溫度、濕度與拉伸速度下,對(duì)塑料試樣的縱軸方向施加拉伸載荷。當(dāng)牽伸作用力大于鍵合力或分子間的作用力時(shí),會(huì)使分子鏈斷裂或相互滑移,宏觀表現(xiàn)為樣條的塑性變形、斷裂,在這一過(guò)程中測(cè)試試樣承受的負(fù)荷及其伸長(zhǎng)。
一、拉伸實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
塑料拉伸測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試方法分享,掌握塑料拉伸試驗(yàn)方法,了解塑料拉伸試驗(yàn)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,并通過(guò)試樣的拉伸應(yīng)力—應(yīng)變曲線和各試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)分析該材料的靜態(tài)拉伸力學(xué)性能,對(duì)其拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率和彈性模量作出評(píng)價(jià)。
二、拉伸實(shí)驗(yàn)原理
在規(guī)定的試驗(yàn)溫度、濕度與拉伸速度下,通過(guò)對(duì)塑料試樣的縱軸方向施加拉伸載荷,使試樣產(chǎn)生形變直至材料破壞。記錄下試樣破壞時(shí)的大負(fù)荷和對(duì)應(yīng)的標(biāo)線間距離的變化情況。(在帶微機(jī)處理器的電子拉力機(jī)上,只要輸入試樣的規(guī)格尺寸等有關(guān)數(shù)據(jù)和要求,在拉伸過(guò)程中,傳感器把力值傳給電腦,電腦通過(guò)處理,自動(dòng)記錄下應(yīng)力—應(yīng)變?nèi)^(guò)程的數(shù)據(jù),并把應(yīng)力—應(yīng)變曲線和各測(cè)試數(shù)據(jù)通過(guò)打印機(jī)打印出來(lái))。
三、拉伸實(shí)驗(yàn)設(shè)備和拉伸試樣
1. 試驗(yàn)設(shè)備
(1)機(jī)械式拉力試驗(yàn)機(jī)
①備有適應(yīng)各型號(hào)試樣的夾具。
②夾具的移動(dòng)速度應(yīng)能多級(jí)或全程調(diào)速,以滿足標(biāo)準(zhǔn)方法的需要。
③試驗(yàn)數(shù)據(jù)示值應(yīng)在每級(jí)表盤的10%~90%,但不小于試驗(yàn)大載荷的4%讀取,示值的誤差應(yīng)在1%之內(nèi)。
2. 拉伸試樣
(1)試樣的形狀和尺寸 標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定使用四種型號(hào)的試樣。
(2)試樣的選擇
熱固性模塑材料:用I型。
硬板材料:用Ⅱ型(可大于170mm)。
硬質(zhì)、半硬質(zhì)熱塑性模塑材料:用2型,厚度d=(4±0.2)mm。
軟板、片材:用Ⅲ型,厚度d<=2mm。
塑料薄膜:用Ⅳ型。
3. 對(duì)試樣的要求:
①試樣表面應(yīng)平整、無(wú)氣泡、裂紋、分層、無(wú)明顯雜質(zhì)和加工損傷等缺陷,有方向性差異的試片應(yīng)沿縱橫方向分別取樣。
②硬板厚度d<10mm時(shí),以原厚作為試樣的厚度;當(dāng)厚度d>10mm時(shí),應(yīng)從一面機(jī)械加工成10mm。
③測(cè)試彈性模量,用厚4~10mm的Ⅱ型試樣或用長(zhǎng)200mm、寬15mm的長(zhǎng)條試樣。
④每組試樣不少于5個(gè)。
四、拉伸實(shí)驗(yàn)步驟
1. 實(shí)驗(yàn)條件
(1)試驗(yàn)速度(空載) A:(10±5)mm/min,B:(50±5)mm/min,C:(100±10)mm/min或(250±50)mm/min。
①熱固性塑料、硬質(zhì)熱塑性塑料,用A速。
②伸長(zhǎng)率較大的硬質(zhì)、半硬質(zhì)熱塑性塑料(如PP、PA等),用B速。
③軟板、片和薄膜用C速。相對(duì)伸長(zhǎng)率<100%的用(100±10)mm/min速度,相對(duì)伸長(zhǎng)率>100%的用(250±50)mm/min速度。
(2)測(cè)定模量時(shí)可用1~5mm/min的拉伸速度,其變形量應(yīng)準(zhǔn)確至0.01mm。
2. 以機(jī)械式拉伸試驗(yàn)機(jī)為例:按GBl039—92標(biāo)準(zhǔn)方法的規(guī)定調(diào)節(jié)試驗(yàn)環(huán)境處理試樣或GB/T1040為室溫。
(1)試驗(yàn)環(huán)境
溫度:熱塑性塑料(25±2)℃,熱固性塑料(25±5) ℃。濕度:相對(duì)濕度(65±5)%。
(2)試樣預(yù)處理
將試樣置于小的環(huán)境中,使其表面盡可能暴露在環(huán)境里。不同厚度d的試樣處理時(shí)間如下:d<0.25mm的試樣不少于4h;O.25mm<d<2mm的試樣不少于8h;d>2mm的試樣不少于16h。
(3)測(cè)量試樣的厚度和寬度
模塑試樣和板材試樣準(zhǔn)確至0.05mm;片材試樣厚度O.01mm;薄膜試樣厚度0.O01mm;每個(gè)試樣在距標(biāo)線距離內(nèi)測(cè)量三點(diǎn),取算術(shù)平均值。
(4)測(cè)試伸長(zhǎng)時(shí)
應(yīng)在試樣上被拉伸的平行部分作標(biāo)線,此標(biāo)線對(duì)測(cè)試結(jié)果不應(yīng)有影響。
(5)用夾具夾持試樣時(shí)
要使試樣縱軸方向中心與上、下夾具中心連線相重合,并且松緊適宜,不能使試樣在受力時(shí)滑脫或夾持過(guò)緊在夾口處損壞試樣。夾持薄膜試樣要求在夾具內(nèi)襯墊橡膠之類的彈性薄片。
(6)按所選擇的速度
開動(dòng)機(jī)器,進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。
(7)試樣斷裂后
讀取負(fù)荷及標(biāo)距間伸長(zhǎng),或讀取屈服時(shí)的負(fù)荷。若試樣斷裂在標(biāo)距外的部位,則此次試驗(yàn)作廢,另取試樣補(bǔ)做。
(8)測(cè)定模量時(shí)
應(yīng)記錄負(fù)荷及相應(yīng)變形量,作出應(yīng)力—應(yīng)變曲線。