实验室可以做高低温拉伸实验联系方式:13823982458塑料拉力拉伸实验的目的
本文旨在深入剖析塑料拉伸测试的方方面面,包括其标准、方法,以及所涉及的关键设备。通过了解塑料拉伸试验机的基本构成和运作原理,我们能够更好地掌握试样的拉伸应力-应变曲线,进而分析出该材料的静态拉伸力学特性。这些特性包括拉伸强度、屈服强度、断裂伸长率以及弹性模量,它们对于评估塑料材料的质量和性能至关重要。
拉力拉伸实验原理
在恒定的试验温度、湿度及拉伸速度条件下,对塑料试样施加逐渐增大的拉伸载荷,直至试样发生破坏。此过程中,需详细记录试样破坏时的最大负荷以及对应的标线间距离的变化情况。若采用配备微机处理器的电子拉力机,则可自动记录并打印出应力-应变全过程的数据及相应曲线。
拉力拉伸试验设备和拉伸试样
试验设备
机械式拉力试验机需配备专用夹具,以满足不同型号试样的测试需求。夹具的移动速度应具备多级或全程调速功能,同时,试验数据的示值误差需控制在1%以内。
拉伸试样
根据标准方法,共有四种型号的试样可供选择。具体选择时,需考虑材料的类型和厚度。例如,热固性模塑材料应选用I型试样,而硬质、半硬质热塑性模塑材料则选用Ⅱ型试样,其厚度需控制在(4±2)mm范围内。
对试样的要求
试样表面应光滑无瑕,无气泡、裂纹等缺陷。对于有方向性差异的试片,需沿纵横方向分别取样。此外,还需注意试样的厚度和数量要求。
拉力拉伸实验步骤
实验条件设定
根据材料类型选择合适的试验速度。例如,热固性塑料和硬质热塑性塑料通常选用A速进行测试,而伸长率较大的硬质、半硬质热塑性塑料则适合选用B速。在测试过程中,需保持恒定的试验温度、湿度及速度条件。
对于软板、片和薄膜,采用C速进行测试。若相对伸长率小于100%,则使用(100±10)mm/min的速度;若相对伸长率大于100%,则选用(250±50)mm/min的速度。
(2)在测定模量时,可选择1~5mm/min的拉伸速度,并确保变形量精确至01mm。
实验操作流程
(1)调节试验环境
热塑性塑料的测试环境温度应维持在(25±2)℃,而热固性塑料则为(25±5)℃。同时,保持相对湿度在(65±5)%。
(2)试样预处理
根据试样厚度进行处理,如d<25mm的试样预处理时间不少于4小时,25mm<d<2mm的试样预处理时间不少于8小时,d>2mm的试样预处理时间不少于16小时。
(3)测量试样尺寸
模塑试样和板材试样的厚度和宽度测量需准确至05mm,而片材试样的厚度则精确至01mm,薄膜试样的厚度更是要精确至001mm。在每个试样上,距离标线内测量三点并取平均值。
(4)测试伸长
在试样上平行部分作标线,确保标线对测试结果无影响。
(5)夹持试样
夹持时需确保试样纵轴与夹具中心线重合,松紧适中,避免试样在受力时滑脱或夹持过紧导致损坏。对于薄膜试样,应在夹具内衬垫弹性薄片。
(6)启动机器进行拉伸试验
按照所选速度启动机器。
(7)记录结果
试样断裂后,读取负荷及标距间伸长,或记录屈服时的负荷。若试样在标距外断裂,则此次试验无效,需重新取样测试。
(8)测定模量
记录负荷及相应变形量,并作出应力—应变曲线。
影响拉伸检测结果的六大因素:
除了材料本身的分子结构和内部缺陷等内在因素外,塑料拉伸检测结果还受到以下外部因素的影响:试验环境、试样尺寸和形状、夹持方式、拉伸速度以及测试人员的操作技能等。这些因素都可能对测试结果产生重要影响,因此在进行拉伸试验时需要严格控制这些条件并确保操作规范。
影响塑料拉伸试验数据的因素众多,其中温度和湿度是至关重要的。根据GB/T8804标准,实验室应保持(23±2)℃的温度和(50±10)%的相对湿度。热塑性塑料的拉伸性能对温度反应敏感,随着温度升高,其拉伸强度降低,伸长率增加。同时,实验湿度特别是对吸水率高的塑料影响显著,因为水分子在塑料中可能扮演偶联剂和增韧剂的角色,从而改变塑料的刚性和韧性。因此,塑料的拉伸性能测试必须在恒温恒湿条件下进行,以确保数据的准确性。
此外,材料试验机(拉力机)对塑料拉伸检测也有显著影响。拉力机用于测试金属材料和非金属材料的各种物理机械性能,如拉伸、压缩、弯曲等。在拉伸试验中,拉力机通过标准试样在规定标准状态下测定材料的拉伸力、强度等参数。夹具作为拉力机的重要组成部分,其选择应根据不同材料而定,否则会影响试验的顺利进行及数据准确度。
测力传感器的精度、速度控制精度、夹具的选择、试验机的同轴度以及数据采集的频率,这些都是影响材料试验机在拉伸试验中的关键因素。测力传感器,作为试验机的核心,其精度的高低直接决定了试验数据的准确度。拉伸速度的控制同样重要,平稳且均匀的速度是保证试验结果准确的基础。
在试验过程中,夹具的分离速度也是一个重要的考量因素,它以mm/min为单位进行衡量。夹具的设计通常分为手动和气动两种类型,选择哪种类型的夹具需要根据具体的试验需求来定。此外,试验机的同轴度也会影响到拉伸结果,如果同轴度不佳,会导致拉伸位移偏大,进而影响到拉伸强度。
同时,数据采集的频率也是一个需要关注的点。频率适中才能确保试验数据的真实性和有效性,避免峰值偏小的问题。
接下来,我们探讨试样的制备与处理对塑料拉伸检测的影响。在各种塑料试验中,都需要按照标准来制备试样。制备方式主要有两种:一是直接用原材料制样,二是从制品上取样。在制样过程中,需要遵循相关的标准,并确保工艺参数和工艺过程的统一性。否则,塑料在成型过程中的微观结构如结晶度和分子取向等都会发生变化,从而对试验数据产生直接影响。
试样的尺寸,特别是厚度和宽度,对塑料拉伸检测结果产生显著影响。不同尺寸的试样会导致不同的拉伸强度试验结果。因此,在加工和测量试样时,必须确保试样的尺寸和公差严格符合标准要求,以保证试验数据的准确性。此外,从塑料制品上直接取样时,应选择具有代表性的位置,避免边缘和转角部位,并尝试从不同角度和位置取样。
注射模塑试样可能存在后收缩问题,若被测部位有轻微缩痕影响平整度,需要多点测量以获取真实尺寸。试样制备完成后,应在恒温恒湿条件下放置处理,遵循GB/T8804标准。这一过程旨在消除试样内的残余应力,确保分子量、分子构型和物理状态稳定。
在拉伸检测过程中,拉伸速度的变化会导致塑料的力学行为发生改变。通常,拉伸速度越快,应力和拉伸强度越大,而断裂伸长率越小。这是因为塑料作为粘弹性材料,其力松弛过程与变形速度紧密相关。在低速拉伸时,分子链有足够时间位移和重排,塑料呈现韧性行为;而在高速拉伸时,分子链段的运动无法跟上外力作用速度,塑料则呈现脆性行为。因此,为了获得准确的试验数据,必须保持一致的拉伸速度。对于不熟悉的材料,正式测试前应进行预测,以确定合适的负荷和速度等参数。
最后,数据处理环节对塑料拉伸检测结果的精确度至关重要。尽管现代材料试验机多数由计算机控制并实现了数据处理程序化,但某些数据仍需人工测试和计算,如试样尺寸、位移变化和伸长率计算等。因此,在数据处理过程中必须保持严谨和准确。
数据的处理应遵循四舍五入的原则,依据测量误差来截取所需位数,并对舍弃的位数进行四舍五入处理。
人员操作对塑料拉伸检测的影响
塑料拉伸检测的全过程都离不开人的操作与控制,因此,人为因素不可避免地会对试验结果产生影响。即便是经验丰富、操作精细的试验人员,每次的试验数据也可能存在差异。这些人为因素涵盖了取样、制样、试样处理、试验过程以及数据处理等各个环节。为了确保得出准确的结论,进行对比试验时,应尽量保持同一人员操作。
同时,试验人员必须严格遵循试验标准和操作规程,并日常加强对拉伸试验机等设备的保养、运转和自校,以确保设备在实验时能处于最佳状态,从而获得准确的试验数据。
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