电子拉力试验机测定聚合物的应变曲线的原理

更新时间:2017-02-13 来源:拉力试验机关闭

         了解电子拉力试验机的使用方法,以及测定聚合物的应力一应变曲线,计算各种力学性能并解释在拉伸过程中的力学行为这对我们的检测工作很重要,下面我们为大家介绍电子拉力试验机测定聚合物的应变曲线的原理。

        聚合物在受到外力作用时,将发生尺寸和形状的改变。电子拉力试验机是将聚合物材料所受到的外力和响应(即形变).由换能装置转变为电信号,传人自动记录仪,得到应力一应变曲线。电子拉力试验机除了进行拉伸试验外,还可以进行压缩、弯曲、撕裂、剪切、剥离以及疲劳、应力松驰等各种力学试验,是测定聚合物力学性能的最常用的手段。

        从聚合物材料的应力一应变曲线中,可以获得弹性模量、破坏应力(即抗张强度);屈服应力及应变、断裂伸长率以及断裂能(即应力一应变曲线直到破坏点下的面积)。因为聚合物的抗冲击性能十分重要,在高速拉伸下测得的应力一应变曲线,可以提供关于聚合物断裂能或抗冲击性能的的信息。对于我们了解聚合物材料的韧性十分有用。

        非晶聚合物的应力一应变曲线测定也可以用时间一温度等效原理来处理,得到一条叠合曲线。因为提高温度或延长力作时间对分子运动是等效的。这样电子万能试验机在室温下需较长时间才能观察到的力学性能变化,在高温和较短时间内便可以观察到。这对于研究聚合物的耐老化性能极其有用。

        在合适的条件下,处于玻璃态的非晶及晶态聚合物都可以发生强迫高弹形变。这种冷拉对于温度和应变速度是非常敏感的。处于高弹态的聚合物,在应力一应变试验中,在较小应力下可呈现较大的断裂伸长率。通常在拉伸过程中,具有粘弹性特征,即同时发生链段运动和分子链的运动。前者在一定条件下可完全恢复原形;后者则发生分子重心的改变,产生不可逆的粘性形变,所以拉断后的试样会产生永久形变或残余形变。

    在聚合物的应力一应变曲线上,屈服应力前材料处于弹性区,即除去应力,材料能恢复原形,屈服点之后是塑性区,即除去应力,材料也不再恢复原形,产生永久形变。因此我们将聚合物材料的拉伸性能分为弹性区的力学性能和塑性区的力学性能。

        在测定各种聚合物(包括天然高分子如皮革)的应力一应变性能时,由于样品的形状和尺寸对测试结果有重要的影响,必须严格按照国家标准来制样。同时应仔细观察,避免样品本身有裂缝等缺陷,防止应力集中对于皮革样品,因其各部位胶原组织编织蔬密、纤维束粗细及取向情况均有所不同,必须严格按国家规定的标准部位取样、切片和测试。纸张、塑料薄膜等的拉伸性能的测定也都有相应的国家标准,必须严格执行。

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