PBT材料在不同拉伸速率下断裂物性分析
pbt材质断裂原因
pbt材质断裂原因
PBT材质是一种常用于制造塑料制品的材料,但有时候在使用
中会出现断裂的情况。
以下是一些常见的PBT材质断裂原因以及
可能的解决方法。
1. 缺乏合适的设计:不合理的设计可能导致材料应力集中,从
而导致断裂。
解决方法包括重新评估设计,并确保适当的强度和
机械特性。
2. 材料质量问题:低质量的PBT材料会降低其强度和韧性,增加断裂的风险。
确保使用高质量的PBT材料,以减少因材料质量
问题而引起的断裂。
3. 加工不当:不正确的加工条件或参数设置可能导致材料的质
量变差,进而造成断裂。
确保加工参数合适,并遵循制造商的建议,以获得最佳加工效果。
4. 温度和湿度影响:PBT材料在高温下容易软化,而在低温下
会变脆。
湿度也可能对材料的性能产生负面影响。
适当控制使用
环境的温度和湿度,以减少因环境影响而导致的断裂。
5. 外力作用:外界的冲击、挤压或拉伸等力量可能引起PBT材料的断裂。
在设计过程中考虑到预期的外力作用,并增强材料的
强度以应对这些力量。
PBT材质断裂的原因可能包括不合适的设计、材料质量问题、
加工不当、温度湿度影响和外力作用等。
合理设计、使用高质量
材料、正确加工并控制环境条件,可以减少PBT材质断裂的风险。
PBT物性特别要注意这种材料变脆问题(因为我有产品遇到过这方面的问题很头痛的)
PBT注塑加工与运用(2009/10/18 PBT学名全称是聚对苯二甲酸丁二酯,俗称热塑性聚脂.具有良好的综合性能,例如:冲击强度、耐高温、电绝缘性好、尺寸稳定、耐化学品、耐老化、摩擦系数小、耐磨等.广泛用于制造机械零件、电子电器产品配件、汽车零配件等. PBT是聚对苯二甲酸与1,4--丁二醇聚合而成,其分子链主链由具有刚性的苯环和柔性的脂肪醇联结起来的饱和线性分子组成,分子的高度几何规则性和刚性部分,使聚合物具有较高的机械强度、突出的耐化学品、耐热性和良好的电性能.分子中没有侧链,结构对称,从而使PBT 具有高度的结晶性和高熔点.这决定了PBT制品具有良好的综合性能,优于POM、PA、PC等工程塑料.一.PBT的性能1.物体性能PBT呈乳白色或淡黄色,无毒、无味、密度为1.31g/cm3 , 加入30%玻璃纤维增强后的PBT密度为1.53 g/cm3.2.机械性能PBT具有良好的冲击韧性,玻纤增强后,其各种机械性能成倍增加,在同等条件下比POM、PC、PPO的各种强度都好.但缺口冲击强度较差.玻纤增强PBT的机械性能随温度升高而下降,但在较高的温度下仍保持较高的强度;在不同温度下,具有优良的耐蠕变性,并且几乎不随受力时间而变化.PBT的耐疲劳性能比增强PA、PC好.3.热性能因PBT是结晶型聚合物,所以具有明显的熔点,一般为225℃,加工温度超过270℃后,物料开始分解、变色.PBT的玻璃化温度较低,一般为30℃,结晶较快;PBT的热变形温度为60℃,玻纤增强后明显增加,加入30%玻纤增强的PBT的热变形温度是200-210℃,可以在140℃左右的条件下长期使用.4.电性能由于PBT的分子结构对称并几何规则性,所以具有十分优异的电性能、较高的电阻率和介电强度,使PBT在高温和恶劣的环境中安全工作,比PA和其它增强塑料要好.5.耐化学性能PBT的耐化学试剂性能比PC、PPO、聚砚等优越,常温下几乎能耐除强酸、强碱外的其他化学试剂.6.耐老化、耐应力开裂性PBT的内应力小,耐应力开裂性优良,在乙二醇变压器油中(90℃)浸5H,未发生应力开裂,而PC和聚砚不到1H就发生龟裂.PBT的耐老化性能也相当突出,在长时间暴露于高温条件下,其各种机械性能变化不大;而POM在同等条件下250H后,拉伸强度会急剧下降.PBT的耐湿热性较差,不耐热水和蒸气,当PBT长时间浸泡在高温热水中,其大分子会发生水解,导致分子量下降,性能也随之下降;但在80℃以下的热水中,其性能不受影响.PBT可以在低于60℃的热水中长期连续使用.7.摩擦与磨耗性PBT的摩擦系数很小,与POM差不多,其磨耗量比PC、POM小得多,加入玻纤增强后的PBT其磨耗量增加.8.加工性能1)PBT具有一定的吸水性,加工前需干燥.2)PBT属高结晶聚合物,有明显的熔点,一般为225℃,温度一旦超过熔点,物料就开始熔融,黏度迅速下降,但当温度超过270℃物料便开始分解,所以PBT的加工温度为230-260℃.3)PBT的玻璃化温度为30℃,结晶容易且结晶速度快,模具温度在60℃左右便能充分结晶.4)PBT属温度敏感型聚合物,温度对黏度影响较大,且黏度较低,即使加入30%玻纤增强PBT在成形加工温度下的熔体黏度与标准注塑级的POM相当5)二次加工性能良好,可采用车、铣、磨、刨、锉、钻、抛光等方法进行二次加工.二.成形设备及模具1.注塑机的选用a. 注射量PBT在料管温度超过280℃、停留时间长会分解,从而影响制品的性能和质量.因此,根据制品的质量在选择合适的注射量,不宜选用注射量超出过多的注塑机,避免物料在料管停留时间过长而分解.b. 螺杆虽然PBT的成形加工困难,但是一般的螺杆还是能满足其加工要求,在注射量满足的前提下,尽量采用小直径规格螺杆的机型,过胶头、过胶圈、过胶垫圈均可采用普通型.工业生产中多数PBT制品采用玻纤增强PBT,有的高达30%,这些玻纤对零件的磨损较大,为了增强这些零件的耐摩性,需要采用表面电镀硬铬的螺杆、过胶头、过胶圈、过胶垫圈.c. 射嘴由于PBT在熔融状态下黏度较低,流动性较好,为避免物料流涎,可以采用自锁式射嘴;但对于表面光泽度要求较高的白色制品,一般料温较高则需采用开放式射嘴,避免物料在射嘴内局部滞留而分解,影响制品的质量.2.产品造型与模具设计a.产品造型由于PBT熔体黏度较低,流动性较好,加入玻纤增强后也比其它增强塑料具有较好的流动性.当熔体在250-270℃时,熔体充模较容易,不需很大的射压,故产品可设计成较薄的制品.又因PBT较易分解,在产品设计时,制品厚度尽量均匀,过渡位要尽可能采用平滑圆弧过渡,避免死角位.b. 脱模斜度PBT是结晶型聚合物,收缩率偏大.模具设计时,应充分考虑到脱模,其斜度可选择1-2°.c.流道PBT对锐角、缺口比较敏感,流道设计应尽量避免死角位,以免溶料流经流道时因局部剪切过量而引起降解或滞料,导致制品质量受影响,流道截面应取较大值.d.浇口1).由于PBT是结晶型聚合物,当加入玻纤增强后,玻纤具有取向性,制品成形收缩率具有各向异性的趋势,流动方向上的收缩较小为0.25%,而与流动方向垂直的方向上的收缩率为1.0%.因此,模具设计时,浇口的位置影响制品的尺寸,应考虑制品在不同向的收缩率.PBT的垂直度一定是大于其流动性.2).浇口的尺寸应采用口径粗、流程短,浇口过小或流程过长会因剪切过量生热而引起物料降解,影响制品的质量.e. 排气因为PBT容易出现热降解,模具必须具有良好的排气性能,否则物料充模时会包裹空气,压缩生热导致物料升温而降解,甚至焦化,会在制品表面出现黑纹.排气孔或排气槽的开设应按实际需要而又不影响制品的外观.一般排气孔上午直径为0.5-0.8mm,排气槽的厚度为0.3-0.6mm,宽度为3-6mm.f.模腔的表面处理由于工业生产中,PBT制品大多数是加入玻纤增强和阻燃的,对模具型腔表面有一定的磨损和腐蚀.因此,模腔表面必须进行处理,如镀铬、淬火、抛光等,以确保模具的寿命.三.成形工艺1.原材料的准备因PBT中含有酯链有吸湿倾向,吸水率一般为0.2-0.3%,在吸湿状态下受热,酯链会发生水解,从而使物料降解;所以成形前需进行干燥,使水分含量达到0.02%以下,干燥温度为110-130℃,时间4H左右.如果干燥温度过高或时间过长,材料中的水分也不会有明显的变化,反而会因为受热温度过高或时间过长而变质.2.料管温度由于PBT具有明显的熔点,一般为225℃,分解温度270℃.因此,料管温度适宜在230-260℃.对于阻燃PBT玻纤增强PBT,料管温度可相应增加10℃,温度太低不能充分熔融,流动性差;温度过高容易出现降解或分解,导致制品变脆、变色.因此,PBT的成形加工必须严格控制料温.3.注射压力由于PBT在加工温度范围内的流动性较好,所以注射压力不需太高,具体视制品的形状及其质量要求而定.4.注射速度由于PBT对热降解较敏感,因此选择注射速度时要注意,尽量不要太高速,以免物料充模时因剪切速率太大生热而降解.5.螺杆转速对于PBT的塑化,既要保证充分塑化,又要避免剪切过量,螺杆转速太低,塑化不良;转速太高,剪切过量.因此,采用中等转速.6.背压在注塑参数中,背压影响塑化和排气.在干燥不足时,制品有缺陷,可适当提高背压,加强排气;在材料充分干燥前提下,尽量采用较低的背压,以免物料受过量剪切而降解.7.模具温度PBT是结晶型聚合物,结晶温度40-190℃,结晶温度低、结晶容易、结晶速率快,在较低的模温下也能充分结晶.模温低,成形周期短,但制品易变形;模温高,收缩率大.因此,模具温度一般选择为:未增强PBT(60-70℃),增强PBT(70-80℃);对于尺寸精度要求较高的制品,模温的变化波幅应小于4℃,否则影响制品的尺寸稳定性.8.成形周期成形周期取决于制品的厚度、形状、模温和质量要求.对于薄壁制品充模要快,冷却也较快,所以注射时间、冷却时间、保压时间短,成形周期也较短.对于厚制品需采用较长的注射时间、保压时间、冷却时间和较高的模温,所以成形周期较长.9.制品的后处理对于尺寸精度要求较高的制品,制品取出后放在170℃的热风循环干燥箱中2-3H处理,以消除内应力.10.滞留时间由于PBT对热降解很敏感,在高温下有时停留10分钟,物料就会出现变色,如需长时间停止操作,应将料管内的材料排出,并将料管温度降低至170℃以下.11.停机处理对于白色或配色的PBT制品,生产过程中,若需停机过一段时间在生产,必须将料管内的余料射出,并用PP或PE清洗料管,尽量不要让PBT料留在料管内,以免下次开机加热时,物料受热时间过长而分解或变色,影响生产顺利进行.11.变脆原因: (1)熔料温度过高而降解(2)熔料滞留时间长而降解解决方法:(1).降低机筒温度、螺杆转速、背压,注射速度、压力等,以降低熔料的温度.(2).减少熔胶垫料,降低模具温度,尽量缩短成型周期,以减少熔料在机筒内的停留时间.4.表面银纹或气纹原因:(1)干燥不足(2)熔料温度过高而分解解决方法:(1) 加强干燥,选择适当的温度、风量(2) 降低机筒温度、熔胶转速、注射速度,增加背压。
PBT材料介绍
三.PBT为结晶材料,常温下几乎能耐除强酸强碱外的其它化学 试剂,耐化学性优良.
耐热性和耐老化性
一.PBT聚合物分子中含有酯键,因此不耐热水及蒸汽
二.PBT聚合物的内应力小,耐应力开裂性小
三.PBT材料的热性能取决于玻纤含量和结晶度,故当结晶度高时的PBT在 无外力作用下,可短时间承受仅低于熔点的温度.
PBT的成型加工
模具温度:
1.对非增强规格,通常的温度范围是38~60度,较高的温度通常 会使制件的表面平滑,有光泽.
2.对增强规格,建议采用高于66度的模具温度,在66~107温度 范围内操作模具还可以改善增强树脂的流动性,结合线强度 和外观
PBT的成型加工
螺杆转速:
1. 调节螺杆转速使其在整个冷却循环过程中转动,而不耽搁总 循环,对增强牌号较低的螺杆转速有助于降低塑化过程中对 玻璃纤维的损害.
PBT材料的物理性能
1. PBT材料的分子结构:
2. 化学名称:聚对苯二甲酸丁二酯 3. 玻璃转移温度(Tg) :20度 ; 熔点(Tm):222 4. 密度:1.31g/cm3 5. 吸水率:0.34%(23度平衡) 6. 成型收缩率:1.7能的影响 1.热变形温度得到很大的提高 2.机械性能的各种强度都得到成倍增长,比同样条件下的
四.PBT的热老化性能相当突出,在长时间暴露于高温条件下,起物理性能几 乎不下降而且性能稳定.
五.当长时间浸泡高温热水中,其大分子会发生水解,导致分子量下降,使聚合 度和强度均下降.
PBT的其它性能
1.PBT的摩擦系数很小,仅大于氟塑料与共聚甲醛接近. 2.PBT的磨耗量与玻纤含量有关,玻纤含量越高,其磨耗量越高 3.PBT本身易阻燃,与阻燃剂的亲和性好,故及易达到UL94-V0
PBT弹性体力学性能及低温脆性研究
PBT弹性体力学性能及低温脆性研究菅晓霞;郑启龙;胡义文;张怀龙;李璐;肖乐勤【摘要】采用一步法制备了热固性3,3-双(叠氮甲基)环氧丁烷-四氢呋喃共聚醚(PBT)弹性体,并对其氢键结构、应力-应变关系和动态力学性能及低温脆性进行了研究.结果表明,合成的PBT弹性体拉伸强度和断裂伸长率在DEG羟基含量为35%、R=0.97时,可达2.51 MPa和1 274%,玻璃化温度为-34.5℃.高DEG含量的PBT弹性体脆化参数较低,与常温力学性能变化规律相反.因此,引入低温脆化参数,对PBT弹性体的性能优化具有积极意义.%The thermosetting PBT elastomer was synthesized using one-step process,and its hydrogen bondstructure,stressstrain relationship,dynamic mechanical properties and low temperature brittleness were studied.The results show that the tensile strength and elongation at break reach 2.51 MPa and 1 274%,and the glass transition temperature is-34.5 ℃ for the elastomer containing 35%carboxyl-end group content of DEG.In contrast to the change of mechanical properties at room temperature,the elastomer with higher DEG content has lower embrittlement parameters.It has positive significance to optimize the mechanical properties of PBT elastomer by introducing low temperature embrittlement parameter.【期刊名称】《固体火箭技术》【年(卷),期】2017(040)002【总页数】5页(P189-193)【关键词】PBT弹性体;力学性能;动态力学性能;脆化参数【作者】菅晓霞;郑启龙;胡义文;张怀龙;李璐;肖乐勤【作者单位】南京理工大学化工学院,南京210094;南京理工大学化工学院,南京210094;南京理工大学化工学院,南京210094;南京理工大学化工学院,南京210094;南京理工大学化工学院,南京210094;南京理工大学化工学院,南京210094【正文语种】中文【中图分类】V512叠氮粘合剂具有能量高、感度低、低特征信号,与推进剂其他组分相容,适合在无烟、少烟的高能推进剂中作为含能热塑性弹性体使用[1-2],但由于聚合物的侧链结构中引入了强极性、大体积的叠氮甲基,使其主链承载原子数大为减少,虽然叠氮甲基使侧链运动自由度增大,有利于降低玻璃化温度,但这不足以克服主链柔软性变差的影响[3],通过与其他单体共聚,可对主链柔韧性有明显改善。
pbt材质断裂原因
pbt材质断裂原因
PBT材质(聚酰亚胺酯)是一种具有高温稳定性和高耐热性的聚合物材料,广泛应用于电子、汽车、航空航天等领域。
然而,在某些情况下,PBT材质也会发生断裂,导致部件失效。
以下是一些可能导致PBT材质断裂的原因:
1.应力集中:当PBT材质遭受外部力量作用时,如果应力集中在材料的一个特定区域,就会导致该区域的强度下降,从而引发断裂。
这种应力集中可能是由于设计不当、装配错误或使用不当引起的。
2.材料老化:长时间暴露在高温、紫外线或其他环境因素下,PBT 材料会发生老化,从而降低其力学性能和耐久性。
老化的PBT材料容易发生断裂,尤其是在受力或振动作用下。
3.缺陷或裂纹:如果在制造过程中存在材料缺陷、气泡或裂纹,这些缺陷会成为断裂的起点。
在受力或振动作用下,缺陷或裂纹会逐渐扩展,最终导致PBT材料的完全断裂。
4.过度加载:PBT材料有其承载极限,如果超过了其承载能力,就会导致断裂。
这可能是由于设计不合理、使用过载或意外事故引起的。
5.温度变化:PBT材料对温度变化很敏感。
当温度急剧变化时,PBT 材料可能会因热胀冷缩而发生断裂。
因此,在设计和使用PBT材料的部件时,需要考虑到温度变化的影响。
PBT材质的断裂可能是由于应力集中、材料老化、缺陷或裂纹、过度加载和温度变化等多种原因导致的。
为了减少PBT材料的断裂风险,需要在设计、制造和使用过程中严格控制各项因素,并确保材料的质量和使用条件符合要求。
只有这样,才能保证PBT材料的可靠性和稳定性,提高部件的寿命和性能。
塑料PBT物性参数
塑料PBT物性参数PBT是最坚韧的工程热塑材料之一,它是半结晶材料,有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性。
这些材料在很广的环境条件下都有很好的稳定性。
PBT吸湿特性很弱。
非增强型PBT的张力强度为50MPa,玻璃添加剂型的PBT 张力强度为170MPa.玻璃添加剂过多将导致材料变脆。
PBT的;结晶很迅速,这将导致因冷却不均匀而造成弯曲变形。
对于有玻璃添加剂类型的材料,流程方向的收缩率可以减小,但与流程垂直方向的收缩率基本上和普通材料没有区别。
一般材料收缩率在1.5%~2.8%之间。
含30%玻璃添加剂的材料收缩0.3%~1.6%之间。
熔点(225%C)和高温变形温度都比PET材料要低。
维卡软化温度大约为170C.玻璃化转换温度(glass trasitio temperature)在22C到43C之间。
由于PBT的结晶速度很高,因此它的粘性很低,塑件加工的周期时间一般也较低。
PBT树脂注塑模工艺条件干燥处理:这种材料在高温下很容易水解,因此加工前的干燥处理是很重要的。
建议在空气中的干燥条件为120C,6~8小时,或者150C,2~4小时。
湿度必须小于0.03%.如果用吸湿干燥器干燥,建议条件为150C,2.5小时。
熔化温度:225~275C,建议温度:250C。
模具温度:对于未增强型的材料为40~60C。
要很好地设计模具的冷却腔道以减小塑件的弯曲。
热量的散失一定要快而均匀。
建议模具冷却腔道的直径为12mm。
注射压力:中等(最大到1500bar)。
注射速度:应使用尽可能快的注射速度(因为PBT的凝固很快)。
流道和浇口:建议使用圆形流道以增加压力的传递(经验公式:流道直径=塑件厚度+1.5mm)。
可以使用各种型式的浇口。
也可以使用热流道,但要注意防止材料的渗漏和降解。
浇口直径应该在0.8~1.0*t之间,这里 t是塑件厚度。
如果是潜入式浇口,建议最小直径为0.75mm.典型用途家用器具(食品加工刀片、真空吸尘器元件、电风扇、头发干燥机壳体、咖啡器皿等),电器元件(开关、电机壳、保险丝盒、计算机键盘按键等),汽车工业(散热器格窗、车身嵌板、车轮盖、门窗部件等)。
PBT物性
PBT容易水解。
如果在加工过程中熔融时水分含量过高,就会发生降解。
这会导致分子链断裂,从而引起平均分子量下降。
实际上,这表明其自身耐冲击性和弹性的损失。
强度的下降通常并不明显。
通过依照DIN ISO 1628-5测定粘度值或依照ISO 1133测定熔体体积指数,可以证实材料的降解。
因此,为了保证PBT制成件具有高质量且质量波动小,应特别注意粒料的预处理和加工。
加工时,PBT的水分含量通常小于0.04%。
因此,为了保证生产的可靠性,通常应规定预干燥,并且应经由封闭的输送系统给机器加载。
在市场上可买到适用的设备。
对于批料的添加,例如在自身染色情况下,也建议进行对PBT材料预干燥。
为了防止形成凝结水,只有当其达到加工区内的一般温度时,才可打开存放于常温室内的容器。
这可能需要非常长的时间。
测量表明:原先在5℃下的25-kg袋的内部只有在48小时之后,才会达到加工区内的20℃。
在各种干燥机系统中,空气干燥机已被证明在技术和成本上均具有优势。
在80-120℃下这些装置的干燥时间为4个小时。
PBT--在短暂生产中断期间,应将螺杆进至最前端位置。
并且当停工时间相对较长时,应另外降低PBT料筒温度。
在中断后重新启动之前,必须彻底清洗。
在更换材料时,必须预先清洁螺杆和料筒。
经证实,高分子量的HDPE以及玻璃纤维增强型HDPE和GFPP对螺杆和料筒具有良好的清洁作用。
再粉碎的部件和浇口通常可以再加工。
但是,由于PBT 在各种加工循环中可能会出现不同程度的降解,应首先检查在相关情况中降解的程度。
对溶液中粘度值或熔体粘度的检查可提供有用的信息。
如果在第一道中对材料进行了适当的处理,则通常可将高达25% 的重新造粒的材料与新的粒料混合,材料的特性不会有明显下降。
对于阻燃PBT产品,必须遵守容许的再粉碎数量的限制(如UL规格)。
当增加再粉碎料时,必须注意是否进行了足够的预干燥,通过使用母料自着色,可以得到非我们产品系列中的其它色调。
电气石改性PBT断面的FE-SEM分析#
2μm 2μm 电气石改性PBT 断面的FE-SEM 分析
图3和图4分别为不同放大倍数下电气石改性PBT 回收料的场发射电镜图。
梅花电气石微粒的表面处理和共混工艺直接影响其在PBT 的分散效果。
放大5000倍时,对比图3中a 和b 图,可以明显地观察到电气石颗粒分散在PBT 的断面上,其颗粒粒径大致在700 nm ,颗粒形态各异,有的为长条形,有的类似鹅卵石形,也可以看到类似针状的物质分散在基体里面,这可能是生产过程中加入的玻璃纤维,从图4中也可以得到验证。
观察图4,可以很明显的看到玻璃纤维的存在,而且可以看到表面处理过的电气石颗粒与基体的接触效果良好。
(a) 0% (b) 6%
图3 电气石改性PBT 断面的SEM 图(×5000倍)
(a) 0% (b) 6%
图4电气石改性PBT 断面的SEM 图(×20000倍)。
PBT材料成型条件和使用及物性参考说明
SHINITE PBT
1、成型条件
※成型温度
注:视成型品大小做机动调整。
※最高允许温度275℃以下,料管内滞留时间不超过5分钟,否则将导致物性下降。
※模具温度
2、干燥
※PBT树脂成型时,因干燥不完全导致含水率太高时,会发生水解反应,造成物性下降、发泡、银线等问题发生。
※欲得良好物性之成型品,须将树脂中的水分干燥至200PPM以下,方可射出成型。
※
※气候潮湿地区,建议使用除湿干燥机,以保证干燥效果。
※使用箱式干燥机,树脂粒子厚度不宜超3mm;使用漏斗干燥机,温度须维持在110℃以避免已干燥材料吸湿。
※干燥时间不宜超过8小时,以避免物性下降。
3、再生料使用
※于标准操作方式下,再生料一般低于20%的量加入新料使用
※再生料因已经过一次加工,故分子量较低,强度较差
※如有颜色要求,使用再生料需特别注意
※一般注意事项
a.欲使用再生料须先进行再生利用实验,以评估最佳再生比(5cycle以上)
b.再生料回收使用,不得沾有离型剂、油污、泥尘及已有裂解现象的问题料。
c.暴露于大气中的粉碎再生料,需重新干燥,且比新料多1~1.5H。
d.粉碎机筛网目孔以8mm为宜,过细颗粒及粉末会使成型加工发生问题(进料不易、烧焦
等)
e.再生料回收使用时,成型压力若比使用新料略低,是正常现象。
变温冲击下PBT的韧性和断口特征形貌研究
保 证 不 同 试 样 断 面 上 获 得 的 二 次 电 子 衬 度 曲 线 具 有 可 比
性 , 验 中 将 所 有 的 扫 描 电 镜 的 T 作 参 数 恒 定 ( 0k 。 实 2 V)
( . 州大 学 材料科 学 与冶金 工程 学院 , 1贵 贵州 贵 阳 5 0 0 ;, 5 0 3 2 国家复合 改性 聚合 物材料 工程 技 术研 究 中心 , 州 贵 阳 贵 50 1 ) 50 4
摘 要 : 系统 观 察 分 析 了不 同冲 击 温度 下 P T 的 断 口形貌 的基 础 上 , 据 材 料 聚 集 态 结构 和 断 口形 貌 的 对 应 关 系 , 4个 在 B 根 分
冲 击 样 条 (0 mm × 1 8 0 mm × 4mm) 缺 口 深 2Im ,5 V , l 4。 T
型。
实 验 前 将 试 样 置 于 7 C恒 温 箱 中退 火 2 0 4h后 空 冷 。
1 2主 要 设 备 .
0C )
在此温 度范 围内, 晶
注 塑 机 , J 0 - NC 1型 , 德 塑 料 机 械 厂 有 限 公 C 8 MZ I 震
2 实 验 结 果 及 分 析
P T 是 结 晶 聚 合 物 , 聚 集 态 结 构 包 括 晶 区 和 非 晶 B 其 区 ( 据 文 献 [ ] 本 文 验 的 制 样 条 件 . 晶 度 为 3 ~ 根 3和 结 O 4 , 4 C, , 2 C, 高 于 丁 O 丁一 0 , 一2 5。 丁, 但 略 低 于 丁 ) , 随 实 验 温 度 的 升 高 , B 试 样 中 品 区 和 非 晶 区 分 子 链 的 PT 力学状 态会 随之 发生相 应 的变化 , 而 决定着 材 料 的韧性 进 和 断 口特 征 形 貌 的 变 化 。 本 文 根 据 冲 击 强 度 (, 一 温 度 ) ( 曲线 ( 1 以 及 断 口 特 征 形 貌 随 温 度 的 变 化 情 况 ( 丁) 罔 ) 图 2 , 为 4个 温 度 范 围 研 究 材 料 聚 集 态 结 构 、 击 强 度 、 )分 冲 断 口特 征 形 貌 的变 化 规 律 和 相 互 关 系 。 1 温 度 远 低 于 P T 的 玻 璃 化 转 变 温 度 丁 ( 16C ) B 一 9。
环氧树脂材料动态拉伸与断裂行为研究
环氧树脂材料动态拉伸与断裂行为研究
本次研究旨在探索环氧树脂材料的动态拉伸与断裂行为。
为此,我们采用了冲击实验,通过改变试样的弹性模量,研究其影响因素,并对断裂形态进行分析。
实验中我们使用了三种弹性模量不同的环氧树脂试样进行冲击试验,并记录了其拉伸
过程中的力变化情况。
实验结果表明,随着弹性模量的降低,试样的最大拉力逐渐减小,
而拉伸过程中的应变速率却逐渐增大。
此外,当弹性模量较小时,试样在拉伸过程中会出
现明显的失稳现象,表现为应变速率的剧烈波动。
这表明弹性模量是影响环氧树脂材料动
态拉伸性能的一个重要因素。
进一步的实验中,我们观察了试样的断裂形态,并发现随着应变速率的增加,试样断
裂的方式也会发生变化。
当应变速率较小时,试样会出现典型的拉伸断裂形态,即试样在
拉伸过程中逐渐细化、颈缩,最终断裂。
而当应变速率较大时,试样常常会出现剪切破坏
的现象,试样的断裂面上出现许多深层次的剪切裂纹。
这表明应变速率同样是影响环氧树
脂材料断裂形态的一个重要因素。
总的来说,本次研究为我们深入了解环氧树脂材料动态拉伸和断裂行为提供了有益的
参考。
同时,我们也认识到弹性模量和应变速率对环氧树脂材料性能的影响,并为进一步
研究和开发该类材料提供了启示。
pbt材料特性
pbt材料特性PBT材料特性。
PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)是一种热塑性工程塑料,具有优异的物理性能和化学性能,被广泛应用于电子电器、汽车、家电等领域。
其特性主要包括以下几个方面:1. 机械性能。
PBT材料具有优异的机械性能,具有高强度、刚性和耐磨性。
其拉伸强度和弹性模量较高,使其在复杂受力环境下能够保持稳定的性能,不易发生变形或破裂。
此外,PBT材料还具有较好的抗冲击性能,能够在受到外力冲击时不易破裂,保护被包覆物的完整性。
2. 热性能。
PBT材料具有良好的热稳定性和耐热性能,能够在较高温度下保持稳定的物理性能。
其热变形温度较高,使其在高温环境下不易软化变形,适用于要求高温稳定性的场合。
此外,PBT材料还具有较好的耐热老化性能,能够长期在高温环境下保持稳定的性能。
3. 绝缘性能。
PBT材料具有优异的绝缘性能,能够有效阻隔电流的传导,适用于电子电器领域的绝缘材料。
其绝缘性能稳定,不易受潮或老化,能够长期保持良好的绝缘性能,确保设备的安全可靠运行。
4. 化学稳定性。
PBT材料具有良好的化学稳定性,能够抵抗酸、碱、油脂等化学物质的侵蚀,不易发生化学变化或腐蚀。
其表面光滑、不易吸水,能够在潮湿环境下保持稳定的性能,延长材料的使用寿命。
5. 加工性能。
PBT材料具有良好的加工性能,能够通过注塑、挤出等加工工艺制成各种复杂形状的制品。
其流动性好,易于充填模具,能够制成薄壁制品,提高材料的利用率。
此外,PBT材料还具有良好的染色性能,能够通过添加颜料实现丰富的颜色选择。
总结:PBT材料作为一种优异的工程塑料,具有优异的机械性能、热性能、绝缘性能、化学稳定性和加工性能,被广泛应用于电子电器、汽车、家电等领域。
其稳定的性能和多样化的加工方式,使其成为各种工业制品的理想材料选择。
在未来的发展中,PBT材料将继续发挥重要作用,推动各行业的发展与进步。
聚酯 拉伸强度 断裂伸长率
聚酯拉伸强度断裂伸长率标题:探究聚酯的拉伸强度和断裂伸长率一、引言聚酯作为一种重要的合成材料,在各类工业领域得到了广泛应用。
而其拉伸强度和断裂伸长率作为评价材料性能的重要指标,对于材料的使用、设计和品质控制起着至关重要的作用。
本文将针对聚酯的拉伸强度和断裂伸长率进行深入探讨,以期从中揭示出更深层次的相关知识和价值。
二、聚酯的基本特性1. 聚酯的结构与性质聚酯是一种由聚合酯类化合物构成的材料,其分子结构具有一定的韧性和柔韧性。
这种特殊的分子结构赋予了聚酯独特的力学性能和化学性质,尤其是在拉伸过程中的表现备受关注。
2. 聚酯的用途和市场需求作为一种常见的合成材料,聚酯在纺织、塑料、家居用品等领域都有着广泛的应用。
对其拉伸强度和断裂伸长率的了解,将有助于进一步提高材料的设计和制造水平,满足不同领域的需求。
三、拉伸强度的概念和测试方法1. 拉伸强度的定义拉伸强度是指材料在受到拉伸力作用下的抗拉能力,通常用于衡量材料在拉伸过程中的承载能力和稳定性。
这一指标直接关系到材料的工程应用和安全性能。
2. 拉伸强度的测试方法使用万能材料试验机等设备,可以对聚酯材料的拉伸强度进行测试。
通过施加逐渐增大的拉伸力,记录材料的应力-应变曲线,从而计算出其拉伸强度值。
四、断裂伸长率的概念和影响因素1. 断裂伸长率的定义断裂伸长率是指材料在拉伸断裂时的变形能力,即在材料发生拉伸断裂时,其长度方向的变形程度。
这一指标可以反映材料的韧性和延展性,对材料的加工和使用具有重要的指导意义。
2. 影响断裂伸长率的因素断裂伸长率受到多种因素的影响,包括材料的分子结构、晶化程度、加工工艺等。
通过合理控制这些因素,可以有效地改善材料的断裂伸长率,提高其抗拉性能和使用寿命。
五、聚酯的拉伸强度和断裂伸长率的关系1. 拉伸强度和断裂伸长率的内在联系拉伸强度和断裂伸长率是材料力学性能的两个重要参数,它们之间存在一定的内在联系。
通常情况下,拉伸强度越高,断裂伸长率越低,反之亦然。
pbt材料变形量
pbt材料变形量PBT材料(聚对苯二甲酸丁二醇酯)是一种常见的工程塑料,具有优异的绝缘性能、机械强度和稳定性。
在工程领域中,PBT材料常被用于制造各种零部件,如电子设备外壳、汽车零件、家电配件等。
然而,PBT材料在使用过程中可能会产生一定的变形量,本文将讨论PBT材料的变形量及其影响因素。
一、PBT材料的变形量PBT材料的变形量是指在外力作用下,材料产生的形状变化程度。
常见的PBT材料变形形式包括拉伸变形、弯曲变形、压缩变形等。
这些变形量的大小直接影响着PBT材料的使用性能和寿命。
II、影响PBT材料变形量的因素1. 外力作用:PBT材料的变形量与外力的大小与方向有关。
在拉伸变形中,施加的拉力越大,变形量也会越大。
而在弯曲变形中,弯曲的角度与弯曲轴线的距离也会影响变形量的大小。
2. 温度:PBT材料的变形量还受温度的影响。
通常情况下,PBT材料的拉伸变形量随温度的升高而增大,但在一定温度范围内,变形量会趋于稳定。
3. 时间作用:PBT材料的变形量还与外力作用时间有关。
在持续施加外力的情况下,变形量会逐渐增大,但达到一定程度后将会趋于稳定。
4. PBT材料的成分和晶体结构:PBT材料的物理性质直接影响着其变形量。
例如,添加增塑剂等成分可以减小PBT材料的变形量。
III、PBT材料变形量的测试方法对于PBT材料的变形量测试,常用的方法有拉伸测试、弯曲测试和压缩测试。
这些测试方法可以通过专用测试设备进行,得出PBT材料在不同外力作用下的变形量数据。
IV、减小PBT材料变形量的方法1. 优化材料配方:可以通过调整PBT材料的成分比例和添加特定的添加剂来改善其力学性能。
例如,添加玻纤增强剂可以增加材料的强度和刚度,从而减小变形量。
2. 控制加工温度:在PBT材料的加工过程中,合理控制加工温度可以减小材料的变形量。
过高或过低的温度都会对PBT材料的变形性能产生不良影响。
3. 设计合理的结构:在产品设计中,合理地设计PBT材料的结构可以减小变形量。
拉伸试验中工程塑料断裂特性的研究
拉伸试验中工程塑料断裂特性的研究工程塑料是一种重要的材料,在许多工业领域中得到广泛应用。
在使用过程中,塑料材料的性能往往会受到各种外界因素的影响。
其中,塑料的断裂特性是一个关键的性能指标,直接影响着材料的使用寿命和工程安全性。
因此,研究工程塑料的断裂特性对于优化材料性能和提高工程质量具有重要意义。
拉伸试验是评估塑料断裂特性的常用方法之一。
通过在拉伸试验机上施加外力来对塑料进行拉伸,观察材料的拉伸行为和断裂形态,并得到相关的机械性能参数。
拉伸试验可以揭示塑料的抗拉强度、断裂伸长率、断裂应变能等重要性能参数,对于塑料材料的设计和选用具有指导意义。
工程塑料的断裂特性受多种因素的影响。
首先是材料的性质和组成。
不同种类的塑料具有不同的分子结构和化学成分,因此其断裂性能也会有所不同。
例如,聚碳酸酯(PC)具有较高的抗拉强度和耐冲击性,聚酯(PET)具有较高的断裂伸长率。
此外,添加剂的使用也会对塑料的断裂性能产生影响。
例如,添加玻璃纤维增强剂可以提高塑料的强度和刚度,但同时也会使其断裂伸长率降低。
其次,拉伸速率也会对塑料的断裂特性产生重要影响。
较高的拉伸速率会使塑料更加脆化,导致断裂伸长率减小。
因此,在进行拉伸试验时,选择适当的拉伸速率非常关键,以获得准确的断裂特性数据。
此外,温度也是影响工程塑料断裂特性的重要因素。
随着温度的升高,塑料的断裂伸长率通常会增加,而抗拉强度和断裂应变能则会降低。
这是由于高温下塑料分子能量增大,分子的移动性增强,导致材料更容易发生断裂。
在实际工程应用中,预测工程塑料的断裂特性对于材料的设计和工程安全至关重要。
通过模拟拉伸试验可以获得材料的应力-应变曲线,进而计算出各项机械性能参数。
此外,还可以使用有限元分析等计算工具,提前预测材料的断裂行为和断裂场景,从而指导工程设计和材料选用。
综上所述,拉伸试验是研究工程塑料断裂特性的常用方法之一。
工程塑料的断裂特性受多种因素的影响,包括材料性质和组成、拉伸速率以及温度等。
聚酯 拉伸强度 断裂伸长率
聚酯拉伸强度断裂伸长率摘要:一、聚酯概述二、聚酯的拉伸强度与断裂伸长率的关系三、影响聚酯拉伸强度和断裂伸长率的因素四、如何提高聚酯的拉伸强度和断裂伸长率五、聚酯在实际应用中的优势与局限性六、结论正文:一、聚酯概述聚酯是一类具有高分子量的有机化合物,其主要通过聚合反应合成。
聚酯具有许多优良的性能,如耐磨、耐腐蚀、质地轻等,因此在工业和日常生活中有着广泛的应用。
根据不同的原料和生产工艺,聚酯可分为多种类型,如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乳酸(PLA)等。
二、聚酯的拉伸强度与断裂伸长率的关系聚酯的拉伸强度和断裂伸长率是衡量其力学性能的重要指标。
拉伸强度指的是材料在拉伸过程中能够承受的最大应力,而断裂伸长率则表示材料在断裂前能延伸的长度。
一般来说,聚酯的拉伸强度与断裂伸长率呈正相关关系,即拉伸强度越高,断裂伸长率也越高。
三、影响聚酯拉伸强度和断裂伸长率的因素1.分子结构:聚酯分子的结构和排列方式对其拉伸强度和断裂伸长率有重要影响。
分子链的分支、交联程度和分子量分布等因素都会影响聚酯的力学性能。
2.生产工艺:聚合工艺、纺丝工艺等都会对聚酯的拉伸强度和断裂伸长率产生影响。
例如,高温聚合和高压聚合可以提高聚酯的拉伸强度,但可能导致断裂伸长率降低。
3.填充材料:在聚酯中加入填充材料,如碳纳米管、玻璃纤维等,可以显著提高聚酯的拉伸强度和断裂伸长率。
四、如何提高聚酯的拉伸强度和断裂伸长率1.优化分子结构:通过调整聚合反应条件,如催化剂、原料比例等,可以改变聚酯分子的结构和分子量分布,从而提高拉伸强度和断裂伸长率。
2.改进生产工艺:研发新型聚合工艺和纺丝工艺,如熔融纺丝、溶液纺丝等,可以提高聚酯的力学性能。
3.选择合适的填充材料:根据实际需求,选择具有良好相容性和力学性能的填充材料,如碳纳米管、玻璃纤维、有机硅等,以提高聚酯的拉伸强度和断裂伸长率。
4.复合材料设计:通过将不同类型的聚酯进行复合,可以充分发挥各种聚酯的优点,提高整体力学性能。
TGIC对PBT/POE共混复合材料断裂韧性的影响研究
TGIC对PBT/POE共混复合材料断裂韧性的影响研究曹博;罗珊珊;杨志;沈佳斌;郭少云【摘要】This passage uses the essential work of fracture (EWF) and notch impact strength to evaluate the influence of TGIC on fracture behavior of PBT/POE blends under the effect of tensile stress and impact stress. The results indicate that when POE is added by 5 phr TGIC, the interface bonding between PBT and POE will be improved efficiently. Compared with the system without TGIC,its specific essential work of fracture is improved by over 36% ,and its notch impact strength increases nearly by 47%.%利用基本断裂功和缺口冲击强度,评价了在拉伸和冲击应力作用下,异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/乙烯-1-辛烯共聚物(POE)共混物(90/10,wt/wt)断裂韧性的影响。
结果表明,当POE中填加的TGIC达到5phr时,能够有效改善PBT和POE的界面粘接。
与未填加TGIC的体系相比,其比基本断裂功提高了36%,而缺口冲击强度则提高了近47%。
【期刊名称】《太原科技大学学报》【年(卷),期】2012(033)005【总页数】4页(P367-370)【关键词】聚对苯二甲酸丁二醇酯;增韧;基本断裂功;冲击强度【作者】曹博;罗珊珊;杨志;沈佳斌;郭少云【作者单位】四川大学高分子材料研究所,高分子材料与工程国家重点实验室,成都610065;四川大学高分子材料研究所,高分子材料与工程国家重点实验室,成都610065;四川大学高分子材料研究所,高分子材料与工程国家重点实验室,成都610065;四川大学高分子材料研究所,高分子材料与工程国家重点实验室,成都610065;四川大学高分子材料研究所,高分子材料与工程国家重点实验室,成都610065【正文语种】中文【中图分类】TQ317.3聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)为乳白色结晶型热塑性塑料,它具有较高的耐热性,耐疲劳性,电绝缘性,但也有缺口冲击强度低,成型收缩率大等缺点[1]。
pbat断裂伸长率
pbat断裂伸长率PBT断裂伸长率聚酯化学物质聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种常用于塑料和纤维制造的材料。
作为工程塑料的一种,PBT在许多领域得到广泛应用,如汽车、电子、家电等。
PBT的断裂伸长率是衡量其材料性能的重要指标,本文将重点讨论PBT的断裂伸长率及其影响因素。
1. PBT的断裂伸长率定义及测试方法PBT的断裂伸长率是指在材料断裂前可以承受的最大拉伸变形。
它是使用拉伸试验机对标准试样进行拉伸测试得出的。
在进行断裂伸长率测试时,需要准备符合标准尺寸的试样,并根据ASTM D638等相关标准将其固定在拉伸试验机上。
通过逐渐增加试样上的拉力,直到试样断裂为止,测得的拉力与试样初始长度之比即为断裂伸长率。
2. PBT断裂伸长率的影响因素2.1 材料成分PBT的断裂伸长率与其原料中丁二醇酯含量有关。
通常情况下,丁二醇酯含量越高,PBT的断裂伸长率也会随之增加。
2.2 加工工艺加工工艺对于PBT的断裂伸长率同样有较大影响。
在注塑成型过程中,温度、压力以及冷却速率等因素的控制都会影响PBT的断裂伸长率。
较高的注塑温度和较快的冷却速率可提高PBT的断裂伸长率。
2.3 添加剂向PBT中添加改性剂、增韧剂或增强剂等能够显著提高其断裂伸长率。
这些添加剂在分子层面上影响了PBT的结构,使其具有更好的拉伸性能。
2.4 环境条件环境条件如温度、湿度等也会对PBT的断裂伸长率产生影响。
在恶劣的环境下,PBT的断裂伸长率可能会降低,因此在一些特殊应用场景下,需要选择具有较好耐候性的PBT材料。
3. PBT断裂伸长率的应用PBT的断裂伸长率是衡量其材料性能的重要指标之一,它能够反映PBT材料的韧性和延展性。
在实际应用中,对于需要承受较大拉伸变形的零部件,如弹簧、齿轮等,选择具有较高断裂伸长率的PBT材料可以提高其耐用性和使用寿命。
同时,在汽车、电子和家电等领域,对于材料的可加工性和性能稳定性要求较高。
选择具有适当断裂伸长率的PBT材料,可以确保制造过程中的成功成型,并在使用过程中减少可能的材料失效。
聚酯 拉伸强度 断裂伸长率
聚酯的拉伸强度和断裂伸长率1. 聚酯的概述聚酯是一种合成聚合物,由酯基组成。
它是一种重要的工程塑料,具有优异的物理和化学性质。
聚酯广泛应用于纺织品、塑料瓶、薄膜、电子器件等领域。
在本文中,我们将重点探讨聚酯的拉伸强度和断裂伸长率这两个重要的力学性能参数。
2. 拉伸强度的定义和测试方法拉伸强度是指材料在受力作用下的抗拉能力,即材料在拉伸过程中所能承受的最大拉力。
它是衡量材料强度的重要参数之一。
拉伸强度的测试通常使用万能试验机进行。
首先,将聚酯样品切割成一定的尺寸,然后将其夹在夹具之间。
试验机通过施加拉力来逐渐拉伸样品,直到样品发生断裂。
在测试过程中,试验机会记录下施加的拉力和样品的伸长量。
通过分析拉力-伸长曲线,可以确定样品的拉伸强度。
3. 断裂伸长率的定义和测试方法断裂伸长率是指材料在断裂前的拉伸过程中的伸长量与原始长度之比。
它是衡量材料韧性和可延展性的重要指标。
断裂伸长率的测试也使用万能试验机进行。
在拉伸过程中,试验机会记录下样品的伸长量和施加的拉力。
断裂伸长率可以通过计算拉伸过程中伸长量与原始长度之比来获得。
4. 聚酯的拉伸强度和断裂伸长率的影响因素聚酯的拉伸强度和断裂伸长率受多种因素的影响。
以下是一些常见的影响因素:4.1 聚酯的分子结构聚酯的分子结构对其力学性能有重要影响。
分子链的长度、分支度和取向等因素会影响聚酯的拉伸强度和断裂伸长率。
一般来说,分子链越长、分支度越低、取向越好的聚酯具有较高的拉伸强度和较低的断裂伸长率。
4.2 聚酯的热处理热处理可以改变聚酯的分子结构和晶体结构,从而影响其力学性能。
适当的热处理可以提高聚酯的拉伸强度和断裂伸长率。
4.3 聚酯的添加剂添加剂可以改变聚酯的力学性能。
例如,添加增韧剂可以提高聚酯的断裂伸长率,而添加增强剂可以提高聚酯的拉伸强度。
5. 聚酯的应用聚酯由于其优异的物理和化学性质,在多个领域得到广泛应用。
5.1 纺织品聚酯纤维具有良好的强度和耐磨性,广泛用于制作衣物、床上用品和家居纺织品等。
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PBT 材料在不同拉伸速率下断裂
物性分析
1. 引言
高分子材料拉伸性能的研究一般包括对材料的强度性能和材料屈服变形的能力的研究,以及分析材料变形过程中微观结构的变化等。
由于高分子材料的特殊性,故需要研究其大变形的能力[1-3]。
本文通过拉伸试验,结合宏观力学实验和微观断口分析,对光缆束管用PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)在不同拉伸速率下的断裂性能进行研究。
2. 试验
2.1 材料及试样制备
PBT树脂原料:上海A企业生产。
注塑成拉伸测试的标准哑铃型样条。
试验前,将待测试的PBT材料颗粒置于70℃的烘箱内烘干处理24小时,注塑好的试样在室温下进行拉伸,选择不同的拉伸速度,分别为5mm/min,50mm/min, 500mm/min。
2.2 主要试验设备 ① 注塑机 ② 拉伸试验机 ③ 徕卡光学显微镜2.3 试验方法
在每个拉伸速率下都拉伸5个试样,直到拉断试样为止,测试在不同拉伸速率下试样的断裂力和断裂长度的变化,最后对PBT试样断口进行显微分析。
3. 试验结果与分析
3.1 拉伸速率对试验断裂力的影响
在每个拉伸速率下都做5个试样,每个试样断裂力详见表1。
表1:PBT材料在不同拉伸速率下的断裂力
从表中我们发现随着拉伸速率的增加,PBT试样的断裂力是逐渐增加的,这是从材料宏观方面表现出来的特性。
从材料微观方面来说,当加载速率较低,裂纹尖端的分子链取向,滑移分离过程易于进行,分子链的取向,分
离速率与裂纹扩展速率同步,故表现出来的断裂力较小,当较高的加载速率下,裂纹一旦形成后便在外力作用下连续快速扩展直至断裂,表现出来的断裂力较大。
3.2 拉伸速率对试样断裂长度的影响
不同的拉伸速率下,试样断裂时的长度也不一样,在较低速率加载时断裂长度较长,在高速加载时断裂长度较短,详见表2。
表2:PBT材料在不同拉伸速率下的断裂长度
从微观方面解释,随着加载速率的逐渐增加,裂纹尖端的分子链取向,滑移分离,分子链的取向,分离速率与裂纹扩展速率从同步变为不同步,逐渐从韧性断裂向脆性断裂转变。
3.3 拉伸速率对断裂过程和断口形貌的影响
在较低的拉伸速率下(本试验选取5mm/min),裂纹形成后沿韧变损伤带缓慢扩展,由于加载的速率低,裂纹尖端的分子链取向,滑移分离过程易于进行,分子链的取向,分离速率与裂纹扩展速率同步,断面韧性断裂尺寸较大(见图1-4)。
图1 图2
图3 图4
拉伸速度(V)
(mm/min)
断裂力(N)
12345平均值5002305.22311.22367.32339.52321.82329.0502182.82159.12103.62226.82255.52185.65
2054.22049.42038.22035.22061.42047.7
拉伸速度(V)(mm/min)
断裂长度(cm)
12345平均值50017.421.516.817.516.417.95023.621.421.620.518.521.15
39.1
34.5
43.1
30.2
35.2
36.4
现代传输
断裂源及附近存在微坑,拉伸撕裂的条纹和被拉断的分子链纤维束,表现出明显的韧性断裂特征。
当裂纹扩展到临界尺寸后,剩余材料强度不足以抵抗外力的作用而致裂纹快速扩展。
在较高的拉伸速率下(本试验选取为50mm/min),试样通过分子链取向,滑移分离形成韧性断裂区后,裂纹快速扩展形成脆性断裂区,断裂面形貌见图5。
与低速拉伸断
面相比,断面平坦区有所增加,整个断裂源区和距离断裂源较近的扩展区都较为平坦,仅存在少量的微坑,观察不到撕裂状条纹,粗糙度有所下降,最后断裂区域形貌跟低速相比,仅存在少量微坑,脆断形貌逐渐显现。
图5
在很高的拉伸速率下(本试验选择500mm/min),由于加载速率很高,裂纹一旦形成后便在外力作用下连续快速扩展直至断裂,断裂面形貌见图6。
整个断面平坦面积增加,在断
裂源中心仍可观察到少量的微坑,但微坑的分布面积和断裂源粗糙程度已经大大降低,脆性断裂面特性比较明显。
图6
总之,PBT材料在不同的拉伸速率下断裂,裂纹扩展特征不同,导致断口的形貌有所差异,随着拉伸速率的增大,断面形貌表现出光滑平坦区域的尺寸在增加,断裂源区域的粗糙度有下降的趋势,断面类型呈现由韧性断裂逐步向脆性断裂转变。
4. 结论
(1)PBT材料随着拉伸速率的增大,断裂力逐渐增加。
(2)PBT材料随着拉伸速率的增大,断裂长度也是逐渐减少的。
(3)PBT材料随着拉伸速率的增大,断面形貌逐渐表
现出由韧性断裂特征向脆性断裂特征的转变。
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