化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
拉伸試驗(yàn)?zāi)懔私饬硕嗌伲?/h3>
閱讀：2160 發(fā)布時(shí)間：2021-6-24
隨著汽車(chē),、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),。 通常的測(cè)試項(xiàng)目為拉伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度,、拉伸屈服強(qiáng)度,、斷裂伸長(zhǎng)率、拉伸彈性模量等,。
影響塑料拉伸檢測(cè)結(jié)果的因素有許多,，除分子結(jié)構(gòu)、內(nèi)部缺陷等內(nèi)在因素外,，還有以下外部因素：
試驗(yàn)環(huán)境對(duì)塑料拉伸檢測(cè)的影響
影響塑料拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)的因素有許多：如振動(dòng),、溫度、濕度,、人員等,，其中最主要的因素是溫度和濕度。
由于塑料為黏彈性材料,，其力學(xué)松弛過(guò)程與溫度關(guān)系很大,，當(dāng)溫度升高時(shí)，分子鏈段熱運(yùn)動(dòng)增加,，松弛過(guò)程加快,，在拉伸過(guò)程中必然表現(xiàn)出較大的變形和較低的強(qiáng)度,。熱塑性塑料在升高溫度后強(qiáng)度下降幅度很大，而熱固性塑料在升高溫度后強(qiáng)度下降幅度較小,。
試驗(yàn)環(huán)境的相對(duì)濕度對(duì)拉伸試驗(yàn)也有一定影響,。對(duì)于一般吸水性小的塑料，受濕度的影響不顯著,。而吸水性強(qiáng)的材料,，濕度提高，等于對(duì)材料起增塑作用,，即塑性增加,，強(qiáng)度降低。GB/T8804中規(guī)定,，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度為（23±2）℃,，相對(duì)濕度為（50±10）%。
另外,，塑料在大氣中儲(chǔ)存和使用會(huì)逐漸老化,，老化后強(qiáng)度下降。因此試樣在制取后不能暴曬,、不能儲(chǔ)存過(guò)久,，以免因老化而影響測(cè)試結(jié)果。
材料試驗(yàn)機(jī)對(duì)塑料拉伸檢測(cè)的影響
材料試驗(yàn)機(jī)（又稱(chēng)拉力機(jī)）是專(zhuān)門(mén)用于材料力學(xué)性能測(cè)試的儀器,，用來(lái)對(duì)金屬材料和非金屬材料進(jìn)行拉伸,、壓縮、彎曲,、剪切,、剝離等力學(xué)性能試驗(yàn)進(jìn)行機(jī)械加力。測(cè)力傳感器精度,、速度控制精度,、夾具、同軸度和數(shù)據(jù)采集頻率等是材料試驗(yàn)機(jī)影響拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)的主要因素,。測(cè)力傳感器是材料試驗(yàn)機(jī)的核心部件,，它的精度直接影響到試驗(yàn)數(shù)據(jù)和偏差大小。拉伸速度要求平穩(wěn)均勻,，速度偏高或偏低都會(huì)影響拉伸結(jié)果,。夾具作為儀器的重要組成部分，也是試驗(yàn)?zāi)芊耥樌M(jìn)行及試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高低的一個(gè)重要因素,。夾具的設(shè)計(jì)主要是手動(dòng)和氣動(dòng)兩種,。試驗(yàn)機(jī)的同軸度不好,，拉伸位移偏大,，拉伸強(qiáng)度有時(shí)將受到影響,，結(jié)果偏小。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的頻率也要適中,，否則將影響到試驗(yàn)數(shù)據(jù),，峰值偏小。
試樣的制備與處理對(duì)塑料拉伸檢測(cè)的影響
在做各種塑料試驗(yàn)時(shí),，都要按標(biāo)準(zhǔn)制成樣,。制樣方式有兩種：一是用原材料制樣，另一種是從制品上直接取樣,。用原材料制成試樣有幾種方法,，包括模壓型、注塑成型,、壓延成型或吹膜成型等,，每種制樣過(guò)程都有符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。但不同方法制樣的試驗(yàn)數(shù)據(jù)不具備可比性,。同一種制樣方法,，要求工藝參數(shù)（如模具結(jié)構(gòu)、成型溫度,、成型壓力,、冷卻速度等）和工藝過(guò)程也要相同，否則塑料的成型過(guò)程中的微觀結(jié)構(gòu)如結(jié)晶度,、分子取向等將有較大變化,，直接影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
試樣的厚度及寬度對(duì)結(jié)果影響很大,，同一種塑料若試樣的尺寸不同,，其拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果將有一定差異。所以在加工試樣,、測(cè)量試樣尺寸時(shí),，特別要注意被測(cè)試樣的尺寸和公差是否在標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的范圍內(nèi)，試樣的尺寸規(guī)格要一致,。試樣的厚度不同試驗(yàn)數(shù)據(jù)也不同,，厚度大的試樣，一般試驗(yàn)數(shù)據(jù)偏小,。也就是說(shuō)試樣越厚存在缺陷的概率越高,。從塑料制品上直接取樣時(shí)，取樣位置要具有代表性,，取樣時(shí)要遠(yuǎn)離邊緣和轉(zhuǎn)角部位,，并變換不同的角度和更換不同的位置。注射模塑試樣往往后收縮較大，被測(cè)部位若出現(xiàn)輕微縮痕影響平整度要注意多測(cè)幾點(diǎn),，以得出其真實(shí)尺寸,。試樣制備好后，要在恒溫性濕條件下放置處理,，在放置過(guò)程中,，將引起分子量、分子構(gòu)型,、物理狀態(tài)的變化,，并能消除試樣內(nèi)存的殘余應(yīng)力。
檢測(cè)過(guò)程對(duì)塑料拉伸檢測(cè)的影響
在對(duì)塑料做拉伸檢測(cè)試驗(yàn)時(shí),，拉伸速度變化,，其力學(xué)行為也將發(fā)生改變。一般情況下,，拉伸速度快應(yīng)力和拉伸強(qiáng)度增大,，而斷裂伸長(zhǎng)率將減小。因?yàn)樗芰蠈儆谡硰椥圆牧?，它的力松弛過(guò)程與變形速度緊密相關(guān),。應(yīng)力松弛需要一個(gè)時(shí)間過(guò)程，當(dāng)?shù)退倮鞎r(shí),，分子鏈來(lái)得及位移,、重排，塑料呈現(xiàn)韌性行為,，表現(xiàn)為拉伸強(qiáng)度減小,，斷裂伸長(zhǎng)率增大；高速拉伸時(shí),，分子鏈段的運(yùn)動(dòng)跟不上外力作用的速度,，塑料呈現(xiàn)脆性行為，表現(xiàn)為拉伸強(qiáng)度增大,，斷裂伸長(zhǎng)率減小,。只有拉伸速度相同時(shí)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)才具有可比性,。對(duì)不熟悉的材料,，正式測(cè)試之前要進(jìn)行預(yù)測(cè)，以預(yù)知合適的負(fù)荷和速度等,，為正式測(cè)試做好準(zhǔn)備,。
數(shù)據(jù)處理對(duì)塑料拉伸檢測(cè)的影響
數(shù)據(jù)處理是整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因此與試驗(yàn)結(jié)果的精確程度有著密切的關(guān)系,。
現(xiàn)在的材料試驗(yàn)機(jī)多數(shù)由計(jì)算機(jī)控制,，數(shù)據(jù)處理已程序化,，但是有些數(shù)據(jù)還是依靠人為測(cè)試和計(jì)算。如試樣尺寸,、位移變化,、伸長(zhǎng)率計(jì)算等。
數(shù)據(jù)的處理采取四舍五入的原則,，要以測(cè)量誤差為依據(jù)，將測(cè)試得到的或計(jì)算得到的數(shù)據(jù)截取成所需要的位數(shù),，對(duì)舍去的位數(shù)按四舍五入處理（或省略掉）,。
隨著汽車(chē),、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),。 通常的測(cè)試項(xiàng)目為拉伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度,、拉伸屈服強(qiáng)度,、斷裂伸長(zhǎng)率、拉伸彈性模量等,。
影響塑料拉伸檢測(cè)結(jié)果的因素有許多,，除分子結(jié)構(gòu)、內(nèi)部缺陷等內(nèi)在因素外,，還有以下外部因素：
試驗(yàn)環(huán)境對(duì)塑料拉伸檢測(cè)的影響
影響塑料拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)的因素有許多：如振動(dòng),、溫度、濕度,、人員等,，其中最主要的因素是溫度和濕度。
由于塑料為黏彈性材料,，其力學(xué)松弛過(guò)程與溫度關(guān)系很大,，當(dāng)溫度升高時(shí)，分子鏈段熱運(yùn)動(dòng)增加,，松弛過(guò)程加快,，在拉伸過(guò)程中必然表現(xiàn)出較大的變形和較低的強(qiáng)度,。熱塑性塑料在升高溫度后強(qiáng)度下降幅度很大，而熱固性塑料在升高溫度后強(qiáng)度下降幅度較小,。
試驗(yàn)環(huán)境的相對(duì)濕度對(duì)拉伸試驗(yàn)也有一定影響,。對(duì)于一般吸水性小的塑料，受濕度的影響不顯著,。而吸水性強(qiáng)的材料,，濕度提高，等于對(duì)材料起增塑作用,，即塑性增加,，強(qiáng)度降低。GB/T8804中規(guī)定,，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度為（23±2）℃,，相對(duì)濕度為（50±10）%。
另外,，塑料在大氣中儲(chǔ)存和使用會(huì)逐漸老化,，老化后強(qiáng)度下降。因此試樣在制取后不能暴曬,、不能儲(chǔ)存過(guò)久,，以免因老化而影響測(cè)試結(jié)果。
材料試驗(yàn)機(jī)對(duì)塑料拉伸檢測(cè)的影響
材料試驗(yàn)機(jī)（又稱(chēng)拉力機(jī)）是專(zhuān)門(mén)用于材料力學(xué)性能測(cè)試的儀器,，用來(lái)對(duì)金屬材料和非金屬材料進(jìn)行拉伸,、壓縮、彎曲,、剪切,、剝離等力學(xué)性能試驗(yàn)進(jìn)行機(jī)械加力。測(cè)力傳感器精度,、速度控制精度,、夾具、同軸度和數(shù)據(jù)采集頻率等是材料試驗(yàn)機(jī)影響拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)的主要因素,。測(cè)力傳感器是材料試驗(yàn)機(jī)的核心部件,，它的精度直接影響到試驗(yàn)數(shù)據(jù)和偏差大小。拉伸速度要求平穩(wěn)均勻,，速度偏高或偏低都會(huì)影響拉伸結(jié)果,。夾具作為儀器的重要組成部分，也是試驗(yàn)?zāi)芊耥樌M(jìn)行及試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高低的一個(gè)重要因素,。夾具的設(shè)計(jì)主要是手動(dòng)和氣動(dòng)兩種,。試驗(yàn)機(jī)的同軸度不好,，拉伸位移偏大,，拉伸強(qiáng)度有時(shí)將受到影響,，結(jié)果偏小。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的頻率也要適中,，否則將影響到試驗(yàn)數(shù)據(jù),，峰值偏小。
試樣的制備與處理對(duì)塑料拉伸檢測(cè)的影響
在做各種塑料試驗(yàn)時(shí),，都要按標(biāo)準(zhǔn)制成樣,。制樣方式有兩種：一是用原材料制樣，另一種是從制品上直接取樣,。用原材料制成試樣有幾種方法,，包括模壓型、注塑成型,、壓延成型或吹膜成型等,，每種制樣過(guò)程都有符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。但不同方法制樣的試驗(yàn)數(shù)據(jù)不具備可比性,。同一種制樣方法,，要求工藝參數(shù)（如模具結(jié)構(gòu)、成型溫度,、成型壓力,、冷卻速度等）和工藝過(guò)程也要相同，否則塑料的成型過(guò)程中的微觀結(jié)構(gòu)如結(jié)晶度,、分子取向等將有較大變化,，直接影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
試樣的厚度及寬度對(duì)結(jié)果影響很大,，同一種塑料若試樣的尺寸不同,，其拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果將有一定差異。所以在加工試樣,、測(cè)量試樣尺寸時(shí),，特別要注意被測(cè)試樣的尺寸和公差是否在標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的范圍內(nèi)，試樣的尺寸規(guī)格要一致,。試樣的厚度不同試驗(yàn)數(shù)據(jù)也不同,，厚度大的試樣，一般試驗(yàn)數(shù)據(jù)偏小,。也就是說(shuō)試樣越厚存在缺陷的概率越高,。從塑料制品上直接取樣時(shí)，取樣位置要具有代表性,，取樣時(shí)要遠(yuǎn)離邊緣和轉(zhuǎn)角部位,，并變換不同的角度和更換不同的位置。注射模塑試樣往往后收縮較大，被測(cè)部位若出現(xiàn)輕微縮痕影響平整度要注意多測(cè)幾點(diǎn),，以得出其真實(shí)尺寸,。試樣制備好后，要在恒溫性濕條件下放置處理,，在放置過(guò)程中,，將引起分子量、分子構(gòu)型,、物理狀態(tài)的變化,，并能消除試樣內(nèi)存的殘余應(yīng)力。
檢測(cè)過(guò)程對(duì)塑料拉伸檢測(cè)的影響
在對(duì)塑料做拉伸檢測(cè)試驗(yàn)時(shí),，拉伸速度變化,，其力學(xué)行為也將發(fā)生改變。一般情況下,，拉伸速度快應(yīng)力和拉伸強(qiáng)度增大,，而斷裂伸長(zhǎng)率將減小。因?yàn)樗芰蠈儆谡硰椥圆牧?，它的力松弛過(guò)程與變形速度緊密相關(guān),。應(yīng)力松弛需要一個(gè)時(shí)間過(guò)程，當(dāng)?shù)退倮鞎r(shí),，分子鏈來(lái)得及位移,、重排，塑料呈現(xiàn)韌性行為,，表現(xiàn)為拉伸強(qiáng)度減小,，斷裂伸長(zhǎng)率增大；高速拉伸時(shí),，分子鏈段的運(yùn)動(dòng)跟不上外力作用的速度,，塑料呈現(xiàn)脆性行為，表現(xiàn)為拉伸強(qiáng)度增大,，斷裂伸長(zhǎng)率減小,。只有拉伸速度相同時(shí)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)才具有可比性,。對(duì)不熟悉的材料,，正式測(cè)試之前要進(jìn)行預(yù)測(cè)，以預(yù)知合適的負(fù)荷和速度等,，為正式測(cè)試做好準(zhǔn)備,。
數(shù)據(jù)處理對(duì)塑料拉伸檢測(cè)的影響
數(shù)據(jù)處理是整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因此與試驗(yàn)結(jié)果的精確程度有著密切的關(guān)系,。
現(xiàn)在的材料試驗(yàn)機(jī)多數(shù)由計(jì)算機(jī)控制,，數(shù)據(jù)處理已程序化,，但是有些數(shù)據(jù)還是依靠人為測(cè)試和計(jì)算。如試樣尺寸,、位移變化,、伸長(zhǎng)率計(jì)算等。
數(shù)據(jù)的處理采取四舍五入的原則,，要以測(cè)量誤差為依據(jù)，將測(cè)試得到的或計(jì)算得到的數(shù)據(jù)截取成所需要的位數(shù),，對(duì)舍去的位數(shù)按四舍五入處理（或省略掉）,。