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塑料力学性能测试你能生产出合格的塑料粒子吗

2021-02-06 20:37 作者:e胜博官网 点击:

  定义:在规定的试验温度、湿度及拉伸速度下,通过对塑料试样的纵轴方向施加拉伸载荷,使试样产生形变直至材料破坏。记录下试样破坏时的最大负荷和对应的标线间距离的变化等情况,可绘制出应力-应变曲线。

  用原材料制成试样有几种方法,包括模压成型、注塑成型、压延成型或吹膜成型等;

  试样制备好后,要按GB/T2918-1998标准,在恒温恒湿条件下放置处理。

  影响因素主要有:测力传感器精度、速度控制精度、夹具、同轴度和数据采集频率等。

  影响塑料拉伸试验结果的因素主要是温度和湿度。GB/T2918-1998,标准实验室环境温度为(23±2)℃,相对湿度为45%~55%。

  高速拉伸时,分子链段的运动跟不上外力作用的速度,塑料呈现脆性行为,表现为拉伸强度增大,断裂伸长率减小。

  现在的材料试验机多数由计算机控制,数据处理已程序化,但是有些数据还是依靠人为测试和计算的,如试样尺寸、位移变化、伸长率计算及脱机试验等。

  测定塑料弯曲性能采用的第一种方法是三点负载体系,第二种方法是四点负载体系。

  (1)、跨厚比 选择跨厚比时必须综合考虑剪力、支座水平推力以及压头压痕等综合影响因素。

  (2)、应变速率 在相同的试验厚度下,跨度越大则应变速率越小;试验速度越大则应变速率越大。

  加载压头圆弧半径过小,造成压头与试样质检不是线接触,而是面接触;若压头半径过大,对于大跨度就会增加剪力的影响,容易产生剪切断裂。

  试样尺寸的测量、试样跨度的调整、压头与试样的线接触和垂直状况以及挠度值零点的调整。

  压缩性能包括弹性模量、屈服应力、屈服点以外的形变、压缩强度、压缩应变和细长比。

  在实际应用中,压缩负载并不总是瞬间加上的,因此,不考虑塑料的刚度和强度对时间依赖性的标准试验结果,就不能作为设计零件的基础。

  试验是把试样置于试验机的两压板之间,并在沿试样两个端部表面的主轴方向,以恒定速率施加一个可以测量的大小相等而方向相反的力,使试样沿轴方向缩短,而径向方向增大,产生压缩形变,直至试样破裂,屈服或试样变形达到一预先规定的数为止。

  例如试样形状、试样尺寸、试验机的上下压板的表面粗糙度或摩擦力以及试验速度等。

  塑料材料的冲击强度在工程应用上是一项重要的性能指标,它反映不同材料抵抗高速冲击而致破坏的能力。

  冲击试验可分为摆锤式(包括简支梁和悬臂梁式)、落球(落锤)式和高速拉伸冲击试验等。

  这两种方法都是将试样放在冲击机上规定位置,然后使摆锤自由落下,使试样受到冲击弯曲力而断裂,试样断裂时单位面积或单位宽度所消耗的冲击功即冲击强度。

  简支梁冲击试验是摆锤打击简支梁试验的中央;悬臂梁则是用摆锤打击有缺口的悬臂梁的自由端。

  如冲击速度,冲击摆锤刀口与试样打击面吻合。简支梁冲击试验中,如果试样与支架没有贴紧,则容易产生多次冲击使测试结果不准确。

  (1)、测定材料耐顶针压入能力的试验,如邵氏硬度(肖式硬度)、球压痕硬度试验等;

  (2)、测定材料对尖头或其它材料的耐划痕硬度试验,如莫氏硬度(Mobs)等;

  邵氏A型适用于软质塑料及橡胶;邵氏C型和邵氏D型适用于较硬或硬质塑料和硫化橡胶。

  将规定形状的压针,在标准的弹簧压力下和规定的时间内,把压针压入试样的深度转换为硬度值,表示该试样材料的邵氏硬度等级。

  剪切强度定义为在剪切应力作用下,使试样移动部分与静止部分呈完全脱离状态所需之最大负荷。

  试样厚度:材料在制造过程中,不可避免地会产生一些气孔杂质或低分子物质等缺陷,试样越厚,存在缺陷的概率也越高,因此一般试样越厚其剪切强度值也越低。

  环境温度:随着温度的升高,剪切强度明显下降,且热塑性材料较热固性材料的影响更为明显。

  蠕变试验:试验样品使用相关材料标准或GB/T1040.2-2006中规定的测定拉伸性能的试样。

  应力松弛试验:在恒定形变下,物体的应力随时间而逐渐衰减的现象称为应力松弛;应力松弛是一种理论上类似于蠕变特点的松弛行为,塑料应力松弛程度依赖于应变、时间和温度条件。

  共聚和增塑作用的影响:共聚和增塑使蠕变和应力松弛曲线在温度轴方向产生平移。

  聚合物分子结构的影响:分子链愈柔曲,蠕变和应力松弛就愈明显;相反,刚性分子链及链间作用力大的材料,蠕变及应力松弛就小。

  疲劳是在较静态极限载荷小的载荷作用下,经过一定的时间周期后,首先在材料中产生很小的疲劳裂纹,然后在裂纹或材料的缺陷处(如杂质、填料、气泡、裂隙、表面擦伤、刻痕等)处产生应力集中,使此处的应力比其他地方高数倍,数十倍或数百倍,就使裂纹迅速扩展,而导致材料的力学性能减弱或破坏。

  在中、低速度范围内,塑料的摩擦系数随速度的增加而增大,但在高速下,随速度的增加而降低。

  表面的粗糙度接触表面愈粗糙,摩擦系数愈大。但聚四氟乙烯-钢的摩擦系数,当钢的光洁度很高时,却反而增大,只有当钢的光洁度在适当范围内才降到最小,这可能和聚四氟乙烯在钢表面的粘附有关。

  磨耗性能:在摩擦力作用下的整个过程中,发生一系列的机械、物理、化学的相互作用,以致材料表面发生尺寸变化和物质损耗。

  砂轮砂轮是试验时的磨料,其切割力的大小,直接影响试验结果,在使用过程中,随着时间的延长,在其表面会附着一层发粘的胶沫,甚至染上油污,这些对试验结果都有影响。

  试样试样长度越短磨耗量越大,试样越长磨耗量越小;试样厚度增加,磨耗量逐渐增大;试样夹板的大小,试样打滑的情况对磨耗量都有影响;转速的影响不太明显。

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