一、聚丙烯悬臂梁V形缺口冲击强度的测定
塑料悬臂梁冲击强度检测能力验证
塑料悬臂梁冲击强度检测能力验证姜侃;陈海玲;张吉雷;郑会保【摘要】为了研制塑料悬臂梁冲击性能能力验证试样,评价实验室塑料悬臂梁冲击性能检测能力,依据GB/T 1843-2008,ISO 180:2000和CNAS(中国合格评定国家认可委员会)所制定的程序文件实施能力验证计划,采用S S≤0.3σ 准则对试样进行均匀性检验,采用t检验法对试样进行稳定性检验,使用Z比分数法判定实验室的检测结果.结果表明:能力验证试样的均匀性和稳定性均符合要求;对32家实验室的悬臂梁冲击性能能力验证结果的统计显示,结果满意的为29家,结果有问题或不满意的为3家.%To develop proficiency testing samples for determination of Izod impact strength of plastics,and to evaluate the testing ability of laboratories for determination of Izod impact strength ofplastics,according to the procedures prescribed in GB/T 1843 -2008,ISO 180:2000 and CNAS (China National Accreditation Service for Conformity Assessment),the uniformity tests for samples were carried out on the basis of the guideline of SS ≤0.3σ,and the stability tests for samples were carried out on the basis of the t -test method.The testing results of laboratories were evaluated by the Z -score method.The results show that:the uniformity and stability of proficiency testing samples were in conformity with the requirements;the statistical analysis on proficiency testing of Izod impact strength of 32 laboratories showed that there were 29 laboratories whose results were satisfied and 3 laboratories whose results were suspected or unsatisfied.【期刊名称】《理化检验-化学分册》【年(卷),期】2017(053)011【总页数】4页(P791-794)【关键词】塑料;悬臂梁冲击强度;能力验证;均匀性;稳定性【作者】姜侃;陈海玲;张吉雷;郑会保【作者单位】中国兵器工业集团第五三研究所,济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所,济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所,济南 250031;中国兵器工业集团第五三研究所,济南 250031【正文语种】中文【中图分类】TQ320.77;TB99悬臂梁冲击强度是实验室条件下研究规定类型试样在规定条件下的抗冲击行为，并以此评价和衡量聚烯烃、聚酯等塑料材料抗冲击性能的重要参数[1]。
V型缺口冲击试样缺口根部三维弹性应力场分析
V型缺口冲击试样缺口根部三维弹性应力场分析杨 政1 郭万林2 董蕙茹2 路民旭2(1西安交通大学 西安 710049;2中国石油天然气总公司管材研究中心 西安 710065) 摘 要 通过三维有限元计算来研究V型缺口冲击试样缺口根部三维弹性应力场。
分析了不同厚度含有V型缺口冲击试样缺口根部的应力集中系数、离面约束系数以及相对离面应力 z/ z0。
结果表明:中面缺口根部附近的应力集中系数是B/a的函数,当B/a值较小时,随着B/a值的增加,界面缺口根部应力集中系数K t增加,在B/a=0.5附近达到最大值;之后,界面缺口根部应力集中系数K t随着B/a值的增加反而减小。
沿厚度方向界面缺口根部附近应力集中系数K t均小于相应中面的应力集中系数,缺口根部的应力集中系数K t是z/B和B/a的函数。
沿厚度方向界面缺口根部附近的离面约束系数T z也是z/B和B/a的函数,随着厚度的增加离面约束系数T z增大,离中面越近离面约束系数T z越大。
根据上述结果分析了高强度管线钢在冲击试验中断口产生分层裂纹的原因。
主题词 V型缺口 冲击试验 断口分层 应力集中 离面约束 1 引 言 “西气东输”工程中广泛采用高强度高韧性的X70管线钢,在对其进行冲击韧性和断裂韧性试验中,往往会发现在断口上有“分层”现象,断口分层一般出现于与主应力平行的方向上,是由于与主应力方向垂直的应力即离面应力作用下产生的垂直于主断裂面的二次裂纹[1,2,3]。
断口分层是由于夹杂物、偏析、带状显微组织和织构等在离面应力作用下产生的。
显然,断口分层的形态与三维约束厚度有关。
随着工程结构中高强材料的广泛应用,缺口附近三维效应对材料破坏的影响越来越强烈,缺口附近的应力场越来越引起人们的重视[4,5]。
在冲击试验中,厚度不同的试样,其断口的分层裂纹不同,显示出沿厚度方向的约束对于其破坏形态的影响。
现通过三维有限元计算来研究V型缺口冲击试样缺口根部三维弹性应力场,通过分析缺口根部应力集中系数、离面约束系数和相对离面应力与试样厚度的关系,来描述V型缺口冲击试样缺口根部三维弹性应力场并分析分层断口产生的外部因素。
悬臂梁冲击强度的测试
悬臂梁冲击强度的测定
课 程：激光加工质量性能检测 主讲教师： 高 尧
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教学目标
了解悬臂梁冲击强度的测试原理及方法。
参照标准
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基本概念
刀口方向
悬臂梁测试用摆锤打击有缺口的悬臂梁 的自由端。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。
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知识点小结
悬臂梁冲击强度测定原理
将试样安放在摆锤式冲击试验机的定位置上，然后利用摆锤自由落下，对 试样施加冲击弯曲负荷、使试样破裂。用试样单位截面积所消耗的冲击功来评 价材料的耐冲击韧性。
悬臂梁冲击强度测试方法
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作业布置
作业
1.
悬臂梁冲击强度测试的基本原理是什 么？
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测试步骤
③使试验机的摆锤扬起，同时空击实验，放下摆锤冲击三次，观察指针 是否指示为零。
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测试步骤
④冲击时摆锤的摆头应与试样的整个宽度相接触，接触线应与试样纵轴 垂直，误差不大于1.8弧度。摆锤冲击后回摆时，使摆锤停止摆动，并记下 刻度盘上的数值。
缺口
缺口方向
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测试原理
本方法的原理是将试样安放在摆锤式冲击试验机的定位置上，然后利用摆锤 自由落下，对试样施加冲击弯曲负荷、使试样破裂。用试样单位截面积所消耗的 冲击功来评价材料的耐冲击韧性。
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悬臂梁冲击试验机
摆锤式悬臂梁冲击试验机 机架部分、摆锤部分和指示系统部分
悬臂梁冲击试验
悬臂梁冲击试验悬臂梁冲击试验是对材料的脆性（或韧性）进行测量的另一种试验方法，对使用简支梁冲击试验中冲不断的材料，使用悬臂梁冲击试验就显得特别重要。
1．定义无缺口试样悬臂梁冲击强度：无缺口试样在悬臂梁冲击破坏过程中所吸收的能量与试样原始横截面积之比，用KJ/m2表示；缺口试样悬臂梁冲击强度：指缺口悬臂梁试验在冲击破坏过程中所吸收的能量与试样缺口处原始横截面积之比，用KJ /m2表示；反置缺口式样悬臂梁冲击强度：指反置缺口试样在冲击破坏过程中所吸收的能量与试样缺口处原始横截面积之比，试验时摆锤的冲击方向为缺口的背面，用KJ/m2表示；平行冲击：对层压增强材料在悬臂梁冲击试验中摆锤的冲击方向平行于板材的层压面；完全破坏：指试样断裂成两段或多段；铰链破坏：指断裂的试样由没有刚性的很薄表皮连在一起的一种完全破坏；部分破坏：指除铰链破坏以外的不完全破坏；不破坏：指试样未破坏，只是产生弯曲变形并有应力发白现象产生；2．方法原理由已知能量的摆锤一次冲击垂直固定成悬臂梁的试样，测量试样破坏时所吸收的能量。
摆锤的冲击线与试样的夹具和试样的缺口的中心线相隔一定距离。
3．方法要点1)试验机必须有一套可替换的摆锤，以保证吸收的能量在摆锤容量范围内；若有几个摆锤都能满足要求，应选用能量最大者；不同摆锤所测结果不能相互比较；2)试样可用模具直接经压塑或注塑；也可从压塑或注塑的板材上经机械加工制成。
试样的缺口可在铣床、刨床或专用缺口加工机上加工。
3)对于各向异性材料应分别按平行和垂直板材的某一特征方向分别切取试样。
对于各向异性的材料，通常是冲击平行于板面的试样侧面。
4)试验时首先抬起并锁住摆锤，把试样放在虎钳中并按图1－1的要求夹住试样。
测定缺口试样时，缺口应在摆锤冲击刃的一侧面；然后释放摆锤；记录试样吸收的冲击能并对摩擦损失进行修正。
被测试样可能出现前述4种破坏类型种的某一种或一种以上，此时应把其中属于完全破坏和铰链破坏的测定值用以计算其算术平均值；在出现部分破坏时，如果要求报告此种部分破坏的测定值，应用字母P 表示；对完全不破坏的试样不报告其数值，并用NB 表示。
冲击强度测试.
I型试样还可由依据GB11997方法制备的标准多 用途试样的中部直接切取。 此外，试验方法还规定厚度小于3mm的试样不 作冲击试验。
A型缺口为首选缺口
3.1.2 简支梁冲击试验方法要点
2. 摆锤
应根据试样破坏时所需能量选择摆锤，并 使消耗的能量在摆锤总能量的10％一85％ 范围内。如果符合这一能量范围的不只一个 摆锤时，应选用最大能量的摆锤。
冲击强度测试
冲击性能
冲击性能实验是在冲击负荷作用下测定材料的 冲击强度。 冲击强度用来评价材料抵抗冲击的能力或判断 材料的脆性或韧性程度，因此，冲击强度也称 冲击韧性。塑料材料的冲击韧性在工程应用上 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。
冲击实验方法
依据试样的受力状态分为 弯曲冲击(包括简支梁冲击和悬臂梁冲击)、 拉伸冲击、扭转冲击和剪切冲击； 依据采用的能量和冲击次数，分为 大能量的一次冲击 (简称一次冲击试验或落锤冲击试验) 小能量的多次冲击试验(简称多次冲击试验)。 依据试验温度分为 常温冲击、低温冲击和高温冲击三种 不同材料或不同用途可选择不同的冲击试验方法，并得到 不同的冲击试验结果．这些结果并不能进行比较
3.2.2 悬臂梁冲击试验方法要点
1.试样
制备：同简支梁冲击试验的试样 尺寸：试样为矩形截面的长条形,分无缺口试样和缺
口试样, 包括4种尺寸类型和2种缺口类型. 由于ISO 180-1993中已提出今后修订时将取消2、3、4 型试样，只保留1型试样,
因此我国也将只使用1型试样。A型缺口作为首 选缺口
无缺口试样简支梁冲击强度
无缺口试样在冲击负荷作用下，试样破坏时吸收的 冲击能量与试样原始横截面积之比
聚丙烯汽车保险杠耐候性研究
聚丙烯汽车保险杠耐候性研究作者：王鑫李双金秀英来源：《时代汽车》2021年第21期摘要：聚丙烯汽车保险杠在服役过程中，会因光照、温度、湿度等气候因素发生老化现象。
为对聚丙烯汽车保险杠材料老化机理进行研究，本文选取人工加速老化方式对保险杠进行老化，并通过对比老化前后材料外观、机械性能的变化对材料耐候性进行分析。
结果表明，聚丙烯汽车保险杠在老化后，材料韧性变差。
关键词：聚丙烯汽车保险杠耐候性人工加速老化机械性能汽车保险杠具有缓冲碰撞冲击力、保护车辆及成员、装饰车辆等作用。
为降低汽车生产成本，满足轻量化技术要求，保险杠生产材料已由早期金属材料转变为具有良好的强度、刚性以及可塑性的工程塑料[1]。
聚丙烯因具有低成本、輕量化、可循环利用的性能优势，已成为保险杠生产用工程塑料的主流[2]。
聚丙烯作为一种高分子材料，会因环境中的光照、温度、湿度等多种气候因素的共同作用，发生内部分子链断裂，材料性能劣化的现象[3-5]。
而汽车保险杠由于其水平悬挂位置，更易受到外部气候环境的影响发生老化现象，导致材料性能衰减[6]。
因此，为提升保险杠的使用耐久性，对保险杠材料进行耐候性分析研究是十分必要的。
目前，主要有户外自然老化、人工加速老化两种试验方法测试保险杠材料的耐候性能[7]。
与户外自然老化相比，人工加速老化具有试验周期短、试验条件可控、试验重复性强的优势，近年来得到了广泛应用[8]。
在人工加速老化试验方法中，与其它人造光源相比，金属卤素灯的光谱分布近太阳光光谱能量分布，且金属卤素灯规模较大更适用于整车及大型零部件的人工加速老化试验[9]。
为对投产应用最为广泛的聚丙烯材质汽车保险杠的耐候性进行分析，研究其老化后材料性能衰减，并为后续保险杠材料研发及生产工艺改进提供数据支持。
本文根据国内外应用广泛的人工加速老化试验标准DIN 75220：1992Ageing automobile components in solar simulation units，选用金属卤素灯作为光源，对聚丙烯保险杠进行人工加速老化，并对比老化前后保险杠材料的外观变化、机械性能变化，对聚丙烯保险杠材料的耐候性进行分析。
夏比冲击试验V型缺口和U型缺口的区别
夏比冲击试验V型缺口和U型缺口的区别冲击试样中的缺口形式有两种，即夏比V形缺口和夏比U形缺口试样，所测得的冲击吸收功分别用Akv和Aku表示。
冲击试样的取样方式也有两种，即横向取样和纵向取样（与钢板轧制方向垂直为横向，平行为纵向）。
冲击试样的规格尺寸有三种，即标准试样为55×10×10，小试样为55×10×7.5或55×10×5，冲击试样的规格尺寸主要根据材料厚度可能制得的最大尺寸规格确定。
目前我国国内用于容器设计制造的法规和标准均规定以夏比V形缺口、横向取样方式为主。
冲击试样的缺口形式对冲击韧性影响非常大，夏比V形缺口比夏比U形缺口更为尖锐，更能反应材料的缺口和内部缺陷对动态载荷的敏感性。
对于U形试样，进行冲击试验时，其冲击功大部分消耗于裂纹的形成，而对V 形缺口试样，其冲击功大部分消耗于裂纹的扩展。
U形缺口测得的冲击韧性与V 形缺口测得的冲击韧性之间不存在对应的换算关系。
冲击试样的取样方向规定为“横向取样”，主要考虑在钢锭浇注时，会形成偏析及含有杂质，在轧制钢板的过程中，这些不均匀部分和杂质会顺着金属延伸方向形成纤维状组织，从而使钢板平行于轧制方向的力学性能高于垂直方向的力学性能。
我国标准规定的冲击试样取样方向与美国ASME的规定是不一致的，美国ASME标准规定的冲击试样取样方向为“纵向取样”，故对在国内使用的国外进口材料用于国内的容器制造时，应注意冲击试样的取样方向应规定为“横向取样”。
目前，我国金属材料冲击试验方法标准为GB/T229-2007《金属夏比缺口冲击试验方法》。
吸收功的单位是J，而冲击韧性的单位是J/cm2，也就是吸收功除以0.8就是冲击值，一般笼统提冲击值不具体，要看其单位便知，是V还是U 缺口要看用户的要求，其冲击值是不同的。
提高冲击值的办法是比较复杂的，V 型冲击的槽深是2mm，冲击试样的尺寸为10×10×55mm，所以V型槽下面的横截面积为（10-2）mmX10mm=0.8cm2，冲击韧性=冲击值/截面积=J/cm2。
PP冲击强度的测试项目报告
• 2、d–缺—第口—四试试级样样简厚支度梁，冲m击m。强度 (kJ／m2) » 第五级
式中
（Ⅱ-7-2） Ak ——缺口试样吸收的冲击能量，J； b ——试样宽度，mm；
——缺口试样缺口处剩余厚度，mm。
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–实第验目二的级
实验仪器
实验步骤
数据
及原• 理第三级 及样品
处理
– 第四级
» 第五级
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2024/4/2
实验目的及原理
冲击性能试验 冲击性能试验是在冲击负荷作用下测定材料的冲击强 度。 用来衡量高分子材料在经受高速冲击状态下的韧性或 对断裂的抵抗能力，因此冲击强度也称冲击韧性。 一般的冲击试验可分为以下三种：
图Ⅱ-7-3 C型缺口试样
8
实验仪器及试样 2、试样制备 • ①模塑料或挤出料 • ②板材 板材试样是将板材进行机械加工制备。 • ③层压材料 层压材料应在使冲击方向垂直于层压方 向(板面方向)和平行于层压方向(板边方向)上各切取 一组试样。
9
实验仪器及样品
3、仪器、设备
• ①实验机 实验机应为摆锤式，并由摆锤、试样支座、能量指示机构 和机体等主要构件组成。能指示试样破坏过程中所吸收的冲击能量.
• 第三级
– 第四级
» 第五级
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• 第三级
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2024/4/2
常见塑料抗冲击强度
工程塑料的冲击强度
时间:2012-12-21 14:20 来源:网络作者:Andy 点击:930次
工程塑料的冲击强度
冲击试验是用来度量材料在高速冲击状态下的韧性或对断裂的抵抗能力的一种试验。
测试工程塑料冲击试验的方法较多，主要有摆锤冲击试验法、落锤冲击试验法。
摆锤冲击试验又分简支梁（Ｃｈａｒｐｙ）法和悬臂梁（Ｉｚｏｄ）法。
目前国内测试工程塑料冲击强度使用较多的是简支梁法，而国外则大多使用悬臂梁法。
选用冲击强度数据时，应注意所采用的试验方法。
简支梁冲击试验所用的试样分为无缺口和有缺口两种。
（１）无缺口试样简支梁冲击强度其冲击强度是指无缺口试样在冲击载荷作用下，破坏时所吸收的冲击能量与试样的原始横截面积之比，单位为ｋＪ／ｍ２。
（２）缺口试样简支梁冲击强度其冲击强度是指缺口试样在冲击载荷作用下，破坏时所吸收的冲击能量与试样缺口处的原始横截面积之比，单位为ｋＪ／ｍ２。
悬臂梁冲击试验所用的试样开有缺口，以试样破断时单位宽度所消耗的能量来衡量，单位是Ｊ／ｍ。
表1-13列出了一些工程塑料的悬臂梁缺口冲击强度。
表1-13一些工程塑料的悬臂梁缺口冲击强度
名称悬臂梁缺
口冲击强
度（J/m）
名称
悬臂梁缺
口冲击强
度（J/m）
PA656 PA1010 40-50 PA6640 ABS 105-215 PA11 39 聚碳酸酯660-880 PA12 50 聚甲醛60-80 PA610 56 聚四氟乙烯150-180。
塑料悬壁梁冲击强度
ain
W 103 h bn
梁冲击强度，KJ/m2 W——破坏试样所吸收并经修正后的能量，J; h——试样厚度，mm； bn——试样缺口底部的剩余宽度，
塑料悬壁梁冲击强度
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主要内容
1
悬壁梁冲 击强度
2
悬壁梁冲击强 度测试原理
3
测试试样 与仪器
4
测试方法 与步骤
1
悬壁梁冲击强度 塑料悬壁梁冲击强度在悬臂梁冲击破坏过程中所吸收的能
量与试样原始横截面积之比。根据试样结构不同分为无缺口、缺 口和反置缺口三种。
3
测试试样与仪器
测试试样
方法名称a、b GB/T 1843/U GB/T 1843/A GB/T 1843/B
试样
缺口类 型
缺口底部半 径 rN — 0.25±0.05 1.00±0.05
缺口的保留宽 度bN — 8.0±0.2
长l=80±2 无缺口 宽b=10.0±0.2 A 厚h=4.0±0.2 B
夹紧并退回对中样板。
（3）接通仪器电源，通电约2秒钟后，系统进入试验
界面选择所需要量程，选择量程，按“确认”键，系 统回到试验界面。 • （4）把锤轻轻的抬起，根据标准要求安装试样， 把摆锤放在放摆机构上，按下“冲击”键 • （5）记录下显示屏所显示的能量。
谢谢大家
a 如果试样是由板材或制品上裁取的，板材或制品的厚度h应该加到命 名中。未增强的试样不应使机加工表面处于拉伸状态进行试验； b 如果板材厚度h等于宽度b，冲击方向（垂直n平行p）应加到名称中。
简支梁和悬臂梁缺口冲击强度的比较
精心整理简支梁冲击强度I S0-179试验范围简支梁冲击试验是一种singlepoint 试验，测定的是受到摆锤的 冲击时，材料所产生的抵抗力。
简支梁冲击能定义为试样在冲 击负荷作用下，被破坏时吸收的能量。
它是一种性能指标，可 用于生产过程的质量控制中，也可用于比较不同材料的韧性。
试验方法样破坏。
试样规格试验数据试验范围试验方法试样规格ASTM 英寸)mm(0.25的深度为10.2mm(0.4 英寸)。
ISO 中标准试样是削去endtabs 的1A型多用途试样。
削去后试样的规格为80×10×4mm 。
试样缺口的深度为8mm 。
试验数据ASTM 冲击能的单位是J/m 或ft-lb/in 。
冲击强度是冲击能(以J 或ft-lb计)除以试样厚度得到的。
试验结果通常是5个试样的平均值。
ISO 冲击能的单位是kJ/m2。
冲击强度是冲击能（以J 计）与缺口下的 面积的比值。
试验结果通常是10个试样的平均值。
结果的数值越大，材料的韧性越大。
精心整理悬臂梁冲击强度(反置缺口)ASTMD4812andISO180试验范围反置缺口试样悬臂梁式冲击试验是singlepoint试验，测定的是材料被摆锤冲击时的抗冲性能。
悬臂梁冲击强度被定义为从材料开始破坏至完全破坏时所吸收的能量。
本实验可用于快捷质量控制检验，以确定一个材料是否符合所需冲击强度要求，也可比较材料的弯曲韧性。
试验方法将试样夹紧于冲击试验机中，使试样的薄边对着摆锤边缘。
将摆试样规格ASTM寸)(0。
4试验数据ASTM的单位是大。
落锤冲击仪在聚丙烯性能表征中的应用
关键 词 ：落锤冲击仪；落锤冲击；聚丙烯；性能；表征；应用
中 图分类 号 ： Ｔ Ｑ ３ ２ ５ ． １ ＋
文献 标识 码 ：Ｂ
文章 编 号 ：１ ０ ０ １ — ９ ６ ７ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ — ０ １ ０ ３ — ０ ３
Ａｐｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｂｉ ａ ｘ ｉ ａ ｌ Ｆａ ｌ ｌ ｉ ｎｇ Ｄｒ ｏ ｐ Ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｎ Ｐｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ Ｃｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ｏ ｆ Ｐ０ ｌ ｙ ｐ ｒ ０ ｐｙ ｌ ｅ ｎｅ
ｅ ｔｙ；ｃ ｒ ｈａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉｚ ｒ ｅ ｄ；ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
聚丙烯是一种部分结 晶性 的聚合物 ，对 于聚丙烯 韧性 的表 征 ，最常见的是悬臂梁缺 口冲击 强度 。但 在实 际应 用 中 ，尤 其 是对于聚丙烯制 品抗跌落性能 的表征 ，有 时候会 出现悬臂 梁缺 口冲击强度相似 的材料 聚丙烯 制品 的抗跌 落性 能不 同，甚 至有 时候会出现悬臂梁缺 口冲击 强度 大的材料 聚丙烯制 品 的抗跌 落 性能反而差 的情况 ，而落锤 冲击性能 的测 试 ，可 以很好 的解决
谢雯新 ，邓 凡 ，陈 萍
（ 中海 壳牌石 ￣４ Ｅ ＿ ｚ － ． 有 限公 司，广 东 惠州 ５ １ ６ ０ ８ ６ ）
摘 要 ：聚丙烯韧性的表征最常见的是悬臂梁缺口冲击强度 （ Ｉ Ｚ Ｏ Ｄ ） 。但在实际应用中有时候会出现 Ｉ Ｚ Ｏ Ｄ相似的材料制品
的抗跌 落性 能不同 ，甚至有时候会 出现 Ｉ Ｚ Ｏ Ｄ大 的材料制 品的抗跌 落性能 反而差 的情况 。通 过两个实 验介绍 了落 锤冲击仪 在表征 Ｐ Ｐ抗跌 落性能中的应用 ，指出 了落锤 冲击性能 比 Ｉ Ｚ Ｏ Ｄ更 能准确地表征 Ｐ Ｐ的抗跌落性能 。
一、聚丙烯悬臂梁V形缺口冲击强度的测定
3在悬臂梁和简支梁冲击实验时，试样受到的作用力 有什么不同？一个是中部受到力，一个是一端受到冲击力
5. 被动指针应与主动指针相接触。按下按钮开关放 摆冲断试样，冲击后度盘上记录冲断功的数值。 从度盘上读取试样断裂后的升角β值，就可以从说 明书的表格中查到试样断裂试验机做好上述工作 后就可以进行试验。试验时将摆锤扬起160o后， 按动按钮支锤自动伸出，使摆锤扬起固定在160o 位置上。所吸收的能量值E。
冲击强度a平均（KJ/m2）
六、 试样 项目 数 8 据 试样宽度 处 缺口处剩余厚度dk（mm） 4 理
缺口试样
1 2 3 4 5
8 4
8 4
8 4 0.1 1 3.4 4
8 4 0.1 3 4.0 6
试样吸收冲击能量Wk（J） 0.12 0.1
0. 3 14 梁冲击强度ak（KJ/m2） 3.7 4. 4. 5 06 38 冲击强度ak平均值（KJ/m2） 3.9 38
四、操作方法及注意事项
1.根据试样的冲击韧性，选用适当能量的摆锤。 所选用的摆锤，应使试样断裂所消耗的能量在 摆锤总储量的10-90%。 2.将所选用的摆锤上连接套安装在摆轴上。 3.在试验前应是摆锤处于铅垂位置，并检查被 动指针是否与主动指针靠紧。被动指针是否处 于最大能量处。 4.松开旋转手轮准备装试样。
实验三、悬臂梁V形缺口冲击强度的测定
一、实验目的
1.测定聚合物的冲击强度，了解其对制品使用 的重要性； 2.熟悉聚合物的冲击性能测试的原理，掌握摆 锤试冲击试验机操作方法； 3.掌握实验结果处理方法，了解测试条件对测 试结果的影响。
二、实验原理
冲击性能实验是在冲击负荷的作用下测试材料 的冲击强度。在实验中，对聚合物试样施加一次 冲击负荷使试样破坏，记录下试样破坏时或过程 中试样单位面积所吸收的能量，即得到冲击强度。 由于聚合物的制备方法和本身结构的不同，它们 的冲击强度也不相同，在工程应用上，冲击强度 是一项重要的性能指标，通过抗冲击试验，可以 评价聚合物在高速冲击状态下抵抗冲击的能力或 判断聚合物的脆性和那些因素回影响测定结果？
聚合物材料冲击强度的测定
一、实验目的1、了解高分子材料的冲击性能。
2、掌握冲击强度的测试方法和摆锤式冲击试验机的使用。
二、实验原理冲击强度是衡量材料韧性的一种强度指标，表征材料抵抗冲击载荷破坏的能力。
通常定义为试样受冲击载荷而折断时单位面积所吸收的能量。
α＝[A／(bd)]×103式中，α为冲击强度,J/cm2; A为冲断试样所消耗的功,J；b为试样宽度，mm；d试样厚度，mm。
冲击强度的测试方法很多，应用较广的有以下3种测试方法：①摆锤式冲击试验；②落球法冲击试验；③高速拉伸试验。
本实验采用摆锤式冲击试验法。
摆锤冲击试验，是将标准试样放在冲击机规定的位置上，然后让重锤自由落下冲击试样，测量摆锤冲断试样所消耗的功，根据上述公式计算试样的冲击强度。
摆锤冲击试验机的基本构造有3部分：机架部分、摆锤冲击部分和指示系统部分。
根据试样的按放方式，摆锤式冲击试验又分为简支梁型(Charpy法)和悬臂梁型。
前者试样两端固定，摆锤冲击试样的中部；后者试样一端固定，摆锤冲击自由端。
如图5—1所示。
图5—1 摆锤冲击试验中试样的安放方式试样可采用带缺口和无缺口两种。
采用带缺口试样的目的是使缺口处试样的截面积大为减小，受冲击时，试样断裂一定发生在这一薄弱处，所有的冲击能量都能在这局部的地方被吸收，从而提高试验的准确性。
测定时的温度对冲击强度有很大影响。
温度越高，分子链运动的松弛过程进行越快，冲击强度越高。
相反，当温度低于脆化温度时，几乎所有的塑料都会失去抗冲击的能力。
当然，结构不同的各种聚合物，其冲击强度对温度的依赖性也各不相同。
湿度对有些塑料的冲击强度也有很大影响。
如尼龙类塑料，特别是尼龙6、尼龙66等在湿度较大时，其冲击强度更主要表现为韧性的大大增加，在绝干状态下几乎完全丧失冲击韧性。
这是因为水分在尼龙中起着增塑剂和润滑剂的作用。
试样尺寸和缺口的大小和形状对测试结果也有影响。
用同—种配方，同一种成型条件而厚度不同的塑料作冲击试验时，会发现不同厚度的试样在同一跨度上作冲击试验，以及相同厚度在不同跨度上试验，其所得的冲击强度均不相同，且都不能进行比较和换算。
实验聚合物材料的冲击强度测定
实验5 聚合物材料的冲击强度测定1. 实验目的（1）测定塑料的冲击强度，并了解其对制品使用的重要性。
（2）了解冲击实验机原理，学会使用冲击实验机。
2. 实验原理冲击强度(Impact Strength)是高聚物材料的一个非常重要的力学指标，它是指某一标准样品在每秒数米乃至数万米的高速形变下，在极短的负载时间下表现出的破坏强度，或者说是材料对高速冲击断裂的抵抗能力，也称为材料的韧性。
近年来在高聚物材料力学改性方面的研究非常活跃，其中一个主要目的是如何增加材料的冲击强度，即材料的增韧。
因此冲击强度的测量无论在研究工作还是在工业应用中都是不可缺少的。
一般冲击强度可用下列几种方法进行测定：摆锤式冲击弯曲实验―包括简支梁型和悬臂梁型，落球式冲击实验，高速拉伸冲击实验。
简支梁型冲击试验是摆锤打击简支梁试样的中央；悬臂梁法则是用摆锤打击有缺口的悬臂梁试样的自由端。
摆锤式冲击试验试样破坏所需的能量实际上无法测定，试验所测得的除了产生裂缝所需的能量及使裂缝扩展到整个试样所滞的能量以外，还要加上使材料发生永久变形的能量和把断裂的试样碎片抛出去的能量。
把断裂试样碎片抛出的能量与材料的韧性完全无关，但它却占据了所测总能量中的一部分。
试验证明，对同一跨度的试验，试样越厚消耗在碎片抛出的能量越大。
所以不同尺寸试样的试验结果不好相互比较。
但由于摆锤式试验方法简单方便，所以在材料质量控制、筛选等方面使用较多。
落球式冲击试验是把球、标准的重锤或投掷枪由已知高度落在试棒或试片上，测定使试棒或试片刚刚够破裂所需能量的一种方法。
这种方法与摆锤式试验相比表现出与实地试验有很好的相关性。
但缺点是如果想把某种材料与其他材料进行比较，或者需改变重球质量，或者改变落下高度，十分不方便。
评价材料的冲击强度最好的试验方法是高速应力－应变试验。
应力－应变曲线下方的面积与使材料破坏所需的能量成正比。
如果试验是以相当高的速度进行，这个面积就变成与冲击强度相等。
冲击强度测试
3.1.4 简支梁冲击强度的影响因素
(i) 飞出功的影响 由于试样在冲击过程中要 产生弹性变形，这种弹性变形积蓄的能量在试 样破坏时要释放出来，因此摆锤冲击在试样上 的能量总大于试样断裂所需的能量，所以断裂 后的试样会飞出. 对吸收能量较小的脆性材料必须对 “飞出功” 进行修正。ISO Rl80和ASTM D256都作了明确 规定。
3 . 2 悬臂梁冲击试验
悬臂梁冲击试验是对材料的脆性(或韧性)进行测量 的另一种试验方法 对使用简支梁冲击试验中冲不断的材料，使用悬臂 梁冲击试验就显得特别重要。
实验描述:
试样一端固定在悬臂梁冲击实验机试样架上. 另一端 为自由端.由已知能量的摆锤对试样自由端进行一 次冲击，测量试样破坏时所吸收的能量。
2测试方法?梯度法首先用10个试样进行预测试以估计50破坏时的冲击能在此基础上选择一个接近于使试样冲击破坏的能量对第一个试样进行冲击观察试样是否破坏如已破坏则降低一个能量增值察试样是否破坏如已破坏则降低一个能量增值e对第二个试样进行冲击如果第二个试样未破坏则又增大一个e
冲击强度测试
冲击性能
冲击性能实验是在冲击负荷作用下测定材料的 冲击强度。 冲击强度用来评价材料抵抗冲击的能力或判断 材料的脆性或韧性程度，因此，冲击强度也称 冲击韧性。塑料材料的冲击韧性在工程应用上 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。
3 .3 落球、落锤冲击试验
简支梁或悬臂梁冲击试验．是通过对固定形状尺 寸的试样进行冲击，因此所反映的是材料本身的抗冲 性能。对于某些塑料制品，如管材、片材及膜等，人 们更加关注的是制品本身的抗冲性能。落球、落锤冲 击试验正是为满足这一要求而制订的试验方法。
国标熔指-悬臂梁缺口-热变形测试计算公式
10³千焦
=千焦KJ/㎡ 10.51136364 10.79545455
平均值KJ/㎡
1000
10.22727273 10.51136364 10.22727273
10.51
负载杆重量 应选砝码重量 76 230.12
负载杆重量 应选砝码重量 76 0.53
国标缺口冲击计算公式 序号
能量焦耳W -空冲击能量W 实际冲击能量j/mm 0.4625 0.475mm13-2 *样条厚度
1 0.525 2 0.5375 3 0.5125 4 0.525 5 0.5125 成型收缩率
项目 纵向 横向 模具尺寸mm 80.55 10.07 样条尺寸mm 79.91 10.05
收缩率% 0.794537554 0.198609732
国标热变形计算公式 平放测试方法： 弯曲应力的两倍2*α 2 基座数量 1.8 3
A
试样宽度 10 基座间距
试样高度4² 16 64
N 3
9.8N/kg 9.8
kg/g 1000
试样高度4mm变形量=340μ m 弯曲应力的两倍2*α 2 基座数量 0.45 3
B
试样宽度 10 基座间距
试样高度4² 16 64
N 0.75
9.8N/kg 9.8
kg/g 1000
试样高度4mm变形量=340μ m
国标熔指速率计算公式 时间10′ 挤出重量 600 0.047 平均值W 挤出条数 5 0.0094 时间″T 20 g/10min 0.282
取样料4g左右放入料筒，用压料杆压紧后放入负载杆等候恒温，再 将负载杆压缩至体积杆吸合挤出第一段料不用，然后正常实验取5 段样条。
塑料悬臂梁冲击标准
塑料———悬臂梁冲击强度的测定Plastics—Determination.of charpyImpact strength第二版式 1993-05-151适用范围1.1 本国际标准规定了在确定条件下测定塑料悬臂梁冲击强度的方法。
规定了许多不同的试样类型和试验配置。
根据材料类型、试样类型和缺口的类型规定了不同试验参数。
1.2 本方法用于研究规定类型的试样在规定冲击条件下的性能，也用以评估试样在试验条件固有范围内的脆性和韧性。
1.3 本方法适用于下列范围的材料——硬质热塑性模塑和挤塑材料，包括填充材料和未填充的增强材料，硬质热塑性板材；——硬质热固性模塑材料，包括填充和增强料，硬质热固性板材，包括层压材料；——纤维增强的热固性和热塑性复合材料，包含单向或多向的增强剂,如毡、织物、纺织粗纱、短切原丝、复合和杂混增强料、无捻粗纱和磨碎纤维;由预浸渍材料（预浸坯料）制成的板材；——热致液晶聚合物。
本方法通常不适用于硬质多孔材料和含有多孔材料的夹层结构材料。
而且,对于长纤维复合材料或热致液晶聚合物,通常也不采用缺口试样。
1.4 本方法采用的试样可模塑成所选尺寸，从多用途试验试样(见ISO 3167)的中部机加工，或者从成品和半成品机加工。
如从模塑件、层压和挤压或浇注板材机加工。
1.5 本方法规定了最佳尺寸试样。
由不同尺寸和缺口的试样或在不同条件下制取的试样进行的试验，获得的结果可能是不可比的。
其他因素，如摆锤的能量，冲击速度和试样的状态调节也都会影响试验结果。
所以在要求可比数据时，必须仔细地控制和记录这些因素。
1.6 由本法所测得的结果不应作为设计计算数据。
但是，通过在不同的温度试验，改变缺口半径和/或试样厚度及不同条件下制备试样可以获得材料的典型性能资料。
2 引用标准本文引用的下列标准所包含的若干条款构成本国际标准的条款，出版时所标明的版本是有效的。
由于所有的标准都要进行修订，因此鼓励按本标准订立协议的各方研究使用下列标准最新版本的可能性。
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三、仪器与样品
1.实验仪器 （1）悬臂梁冲击试验机 （2）游标卡尺。 2.试样 试样材料可采用PP、PE、PS、硬质PVC等；冲击试样 类型及尺寸和缺口类型与尺寸参照GB/T1843-1996执行。 本次实验采用多型腔摸具注射成型的PP长条试样作为无 缺口试样，在PP长条试样厚度方向上用机械加工方法铣 出缺口作为缺口冲击试样。每组试样不少于5个。试样 要求表面平整，无气泡、裂纹、分层、伤痕等缺陷。
五、实验数据记录：
1试样原材料名称：__pp__________ 2试样制备方法： ___注塑成型_________ 3试样类型： ___长条型________ 4试样尺寸： ____________ 5试样的取样方向： ____横向________ 6有无缺口： ___有_________ 7缺口类型： ___V字型_________ 8试样缺口加工方法： ___铣出_________ 9摆锤公称能量： ___________ 10冲击方向（悬臂梁）：横向____________ 11实验温度： __室温__________ 12实验湿度： ____________ 13仪器型号： __悬臂梁冲击试验机 XJUD-5.5__________
5. 被动指针应与主动指针相接触。按下按钮开关放 摆冲断试样，冲击后度盘上记录冲断功的数值。 从度盘上读取试样断裂后的升角β值，就可以从说 明书的表格中查到试样断裂试验机做好上述工作 后就可以进行试验。试验时将摆锤扬起160o后， 按动按钮支锤自动伸出，使摆锤扬起固定在160o 位置上。所吸收的能量值E。
七、回答问题及讨论 1.在实验中那些因素回影响测定结果？
空气阻力，摆锤轴承处的摩擦力，试样中的气泡，缺口的不规整
2.缺口试样与无缺口试样的冲击实验现象有何不 同？ 那些试样材料应采用缺口试样或有无缺口试样两种试 样都有应测试？有缺口的断裂面是在缺口处，无缺口的断裂面是在最大的应力处，
不确定。比较脆的应采用有缺口的。而软一点的口采取无缺口。中间的两者都可以
冲击强度a平均（KJ/m2）
六、 试样 项目 数 8 据 试样宽度 处 缺口处剩余厚度dk（mm） 4 理
缺口试样
1 2 3 4 5
8 4
8 4
8 4 0.1 1 3.4 4
8 4 0.1 3 4.0 6
试样吸收冲击能量Wk（J） 0.12 0.1
0. 3 14 梁冲击强度ak（KJ/m2） 3.7 4. 4. 5 06 38 冲击强度ak平均值（KJ/m2） 3.9 38
3在悬臂梁和简支梁冲击实验时，试样受到的作用力 有什么不同？一个是中部受到力，一ห้องสมุดไป่ตู้是一端受到冲击力
实验三、悬臂梁V形缺口冲击强度的测定
一、实验目的
1.测定聚合物的冲击强度，了解其对制品使用 的重要性； 2.熟悉聚合物的冲击性能测试的原理，掌握摆 锤试冲击试验机操作方法； 3.掌握实验结果处理方法，了解测试条件对测 试结果的影响。
二、实验原理
冲击性能实验是在冲击负荷的作用下测试材料 的冲击强度。在实验中，对聚合物试样施加一次 冲击负荷使试样破坏，记录下试样破坏时或过程 中试样单位面积所吸收的能量，即得到冲击强度。 由于聚合物的制备方法和本身结构的不同，它们 的冲击强度也不相同，在工程应用上，冲击强度 是一项重要的性能指标，通过抗冲击试验，可以 评价聚合物在高速冲击状态下抵抗冲击的能力或 判断聚合物的脆性和韧性程度。
四、操作方法及注意事项
1.根据试样的冲击韧性，选用适当能量的摆锤。 所选用的摆锤，应使试样断裂所消耗的能量在 摆锤总储量的10-90%。 2.将所选用的摆锤上连接套安装在摆轴上。 3.在试验前应是摆锤处于铅垂位置，并检查被 动指针是否与主动指针靠紧。被动指针是否处 于最大能量处。 4.松开旋转手轮准备装试样。