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塑料机械力学性能详解
  • 发布日期:2019-02-27      浏览次数:4464
    • 塑料机械力学性能
      1、密度与比重
      塑料的比重是在一定的温度下,秤量试样的重量与同体积水的重量之比值,单位为g/cm3,常用液体浮力法作测定方法.
      在质量相同的条件下,密度越轻,根据ρ=m/V,比重越小,在等体积,价格相同的情况下,比重越小的材料可以制造的产品越多,单个产品的材料成本也就越低,而且可以减少产品的重量,节省运输等费用。所以,比重是非常重要的属性。特别是在塑料代替金属等材料的时候,是特别大的一个优势。
       
      2、拉伸/弯曲
      在拉伸性能的测试中,通常的测试项目为拉伸应力、拉伸强度、拉伸屈服强度、断裂伸长率、拉伸弹性模量,弯曲模量/弯曲强度等。
       
      拉伸测试:测定高聚物材料的基本物性,对材料施加应力后,测出变形量,求出应力,应力应变曲线是普通的方法。将样条的两端用器具固定好,施加轴方向的拉伸荷重,直到遭破坏时的应力与扭曲。
      弹性模量:E=( F/S)/(dL/L)(材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系)弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量,是一个总称,包括“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。
       
      拉力试验机
      弹性模量的意义:弹性模量是工程材料重要的性能参数,从宏观角度来说,弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度,从微观角度来说,则是原子、离子或分子之间键合强度的反应。
      强度:材料在载荷作用下抵抗塑性变形或被破坏的大能力。
      屈服强度:材料发生明显塑性变形的抗力
      拉伸强度:在拉伸试验中,试样直至断裂为止所承受的大拉伸应力。
      拉伸应力:试样在计量标距范围内,单位初始横截面上承受的拉伸负荷。
      拉伸断裂应力:σt-εt曲线上断裂时的应力。
      拉伸屈服应力:σt-εt曲线上屈服点处的应力。
      断裂伸长率:试样断裂时,标线间距离的增加量与初始标距之比。
      屈服点:σt-εt曲线上σt不随εt增加的初始点。
      注:
      E越大,说明材料越硬,相反则越软;
      σb或σy越大,说材料越强,相反则越弱;
      εb或S越大,说明材料越韧,相反则越脆
       
      3、冲击
      定义:摆锤打击简支梁试样的中部,使试样受到冲击而断裂,试样断裂时单位面积或单位宽度所消耗的冲击功即为冲击强度。
      意义:冲击韧性是描述高分子材料在高速碰击下所呈现的坚韧程度,或抗断裂能力。一般来说,冲击韧性包括两个方面:受冲击后的变形能力以及扛断裂能力,前者一般用断裂伸长率表示,而后者一般用冲击强度来表示。
      冲击强度计算公式: E=A/bd
      A:表示冲动时所消耗的功 ;b/d分别表示受冲击部位的宽和厚;E即为冲击强度
      冲断试样所消耗的功一般分为以下几个方面:
      使试样产生破裂的裂纹
      使其中某些裂纹发展贯穿整个试样而断开
      使裂纹附近的聚合物发生形变
      使断开的试样片段飞出去
      少量的克服空气阻力以及机械零件之间的摩擦力
      注:一般来说,在被破坏前所吸收的冲击能越大,断裂伸长也越大,材料的冲击韧性越好。

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