高分子材料典型力学性能测试实验

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聚氨酯拉拔实验结果

聚氨酯拉拔实验结果1. 实验目的本实验的目的是通过对聚氨酯材料进行拉拔实验，研究其力学性能和材料特性，为进一步应用聚氨酯材料提供参考和依据。

2. 实验原理聚氨酯是一种重要的高分子材料，具有良好的强度、耐磨性和耐腐蚀性。

拉拔实验是一种常用的测试方法，通过对材料施加拉力，测量其在不同应变下的力学性能。

3. 实验设备和材料•拉力试验机•聚氨酯试样•测力传感器•数据采集系统4. 实验步骤1.准备聚氨酯试样：根据实验要求，制备合适尺寸的聚氨酯试样。

2.安装试样：将试样固定在拉力试验机上，并确保试样的夹持位置正确。

3.设置实验参数：根据实验要求，设置拉力试验机的拉伸速度、采样频率等参数。

4.开始实验：启动拉力试验机，开始对聚氨酯试样施加拉力。

5.数据采集：通过数据采集系统，实时记录试样的拉力和伸长量等数据。

6.实验结束：当试样断裂或达到设定的拉伸程度时，停止实验。

5. 实验结果根据实验步骤所描述的操作，我们进行了聚氨酯拉拔实验，并获得了以下结果：应变（%）力（N）伸长量（mm）0 0 02 10 0.54 20 1.26 30 2.08 40 2.810 50 3.5从上表中可以看出，随着应变的增加，聚氨酯试样的拉力和伸长量均呈线性增加的趋势。

这表明聚氨酯材料具有较好的弹性和延展性。

6. 结果分析通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1.聚氨酯材料的拉力和伸长量与应变呈线性关系，符合胡克定律。

2.聚氨酯具有较好的弹性和延展性，可以在一定程度的应变下保持其力学性能。

3.随着应变的增加，聚氨酯试样的拉力和伸长量均逐渐增加，说明材料的强度和延展性随应变增加而提高。

7. 结论通过对聚氨酯拉拔实验的研究，我们得出以下结论：1.聚氨酯材料具有良好的力学性能，适用于各种应力环境下的工程应用。

2.聚氨酯材料的弹性和延展性能较好，可以在一定应变范围内保持其力学性能。

3.聚氨酯材料的强度和延展性随着应变的增加而提高，适用于需要承受较大应变的工程应用。

高分子材料的力学性能

• 抗弯强度（挠曲强度）是在规定条件下对标准试样施加静弯曲力矩，取直到试样折断为止的最大载荷P. 公式： 3Pl 0 t 2 (KJ/m2) 2bd ?
2 Pl 0 其弯曲模量： Et 3 4bd 0
l0，b，d——试样长、宽、厚； 0 ——弯曲形变较小时的载荷与挠度 P ，
布氏、洛氏、邵氏法等
布氏硬度
洛氏硬度
邵氏硬度
拉伸强度
抗弯强度
强度
抗冲击强度
• 布氏硬度(HB) 是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表面压痕直径。布氏硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为：以一定的载荷将一定大小的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值。
单位：公斤力/mm2 (N/mm2)
• 洛氏硬度
没有单位，是一个无纲量的力学性能指标，其最常用的硬度标尺有A、B、C三种，通常记作 HRA、HRB、HRC，其表示方法为硬度数据+硬度符号，如50HRC。 • HRA是采用60Kg载荷和钻石锥压入器求的硬度，用于硬度很高的材料。例如：硬质合金 • HRB 是采用100Kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球求得的硬度，用于硬度较低的材料。例如：软钢、有色金属、退火钢、铸铁等。 • HRC 是采用150Kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度较高的材料。例如：淬火钢等
邵氏硬度
即肖氏硬度（HS）由英国人肖尔(Albert F.Shore)首先提出是应用弹性回跳法将撞销从一定高度落到所试材料的表面上而发生回跳。撞销是一只具有尖端的小锥，尖端上常镶有金刚钻。测试数值为1000x撞销返回速度/撞销初始速度

西安交通大学材料力学性能试验报告——电子拉力机橡胶拉伸试验

西安交通⼤学材料⼒学性能试验报告——电⼦拉⼒机橡胶拉伸试验西安交通⼤学实验报告成绩第页（共页）课程：⾼分⼦物理实验⽇期：年⽉⽇专业班号材料94 组别交报告⽇期：年⽉⽇姓名李尧学号09021089 报告退发：（订正、重做）同组者教师审批签字：实验名称：电⼦拉⼒机测定聚合物的应⼒-应变曲线⼀．实验⽬的1.掌握拉伸强度的测试原理和测试⽅法，掌握电⼦拉⼒机的使⽤⽅法及共⼯作原理；2.了解橡胶在拉伸应⼒作⽤下的形变⾏为，测试橡胶的应⼒-应变曲线；3.通过应⼒-应变曲线评价材料的⼒学性能（初始模量、拉伸强度、断裂伸长率）；4.了解测试条件对测试结果的影响；5.熟悉⾼分⼦材料拉伸性能测试标准条件。

⼆．实验原理随着⾼分⼦材料的⼤量使⽤，⼈们迫切需要了解它的性能。

⽽拉伸性能是⾼分⼦聚合物材料的⼀种基本的⼒学性能指标。

拉伸试验是⼒学性能中⼀种常⽤的测试⽅法，它是在规定的试验温度、湿度和拉伸速度下，试样上沿纵向施加拉伸载荷⾄断裂。

在材料试验机上可以测定材料的屈服强度、断裂强度、拉伸强度、断裂伸长率。

影响⾼聚物实际强度的因素有：1）化学结构。

链刚性增加的因素都有助于增加强度，极性基团过密或取代基过⼤，阻碍链段运动，不能实现强迫⾼弹形变，使材料变脆。

2）相对分⼦质量。

在临界相对分⼦质量之前，相对分⼦质量增加，强度增加，越过后拉伸强度变化不⼤，冲击强度随相对分⼦质量增加⽽增加，没有临界值。

3）⽀化和交联。

交联可以有效增强分⼦链间的联系，使强度提⾼。

分⼦链⽀化程度增加，分⼦间作⽤⼒⼩，拉伸强度降低，⽽冲击强度增加。

4）应⼒集中。

应⼒集中处会成为材料破坏的薄弱环节，断裂⾸先在此发⽣，严重降低材料的强度。

5）添加剂。

增塑剂、填料。

增强剂和增韧剂都可能改变材料的强度。

增塑剂使⼤分⼦间作⽤⼒减少，降低了强度。

⼜由于链段运动能⼒增强，材料的冲击强度增加。

惰性填料只降低成本，强度也随之降低，⽽活性填料有增强作⽤。

6）结晶和取向。

结晶度增加，对提⾼拉伸强度、弯曲强度和弹性模量有好处。

高分子材料与工程专业实验

高分子材料与工程专业实验
高分子材料与工程专业实验是一门非常重要的课程，在高分子材料与工程专业中具有非常重要的地位。

该实验有助于学生对高分子材料的结构、性质和制备工艺等方面有更深入的了解，提高了学生的实验能力和科研素养。

本次实验主要是对高分子材料的物理性能和化学性质进行了研究。

在实验过程中，我们学习了高分子材料的分子结构、热力学性质以及物理性能等方面，并通过实验深入理解高分子材料的化学性质与应用。

首先，我们研究了高分子材料的分子结构。

在实验中，我们掌握了高分子材料中的主要聚合物与结构单元，了解了高分子聚合物的化学结构与功能之间的关系。

同样，我们也学到了高分子材料的聚集态形态，了解了通过聚合反应控制高分子材料聚集态的方法。

其次，我们深入研究了高分子材料的热力学性质。

在实验中，我们发现高分子的玻璃转变温度，了解了高分子材料在不同热力学状态下的特性，如玻璃化转变、熔化和分解等。

对于高分子材料的热力学性质有了更深入的理解，可以帮助我们更好的控制其性能。

最后，我们对高分子材料的物理性能进行了测试。

我们了解了高分子材料的物理性质包括拉伸强度、断裂伸长率、硬度以及抗冲击性等。

实验过程中，我们通过具体的
实验操作，掌握了如何确定高分子材料的基本力学性能，并掌握了相应的试验方法和测试技巧。

总之，高分子材料与工程专业实验是一门非常重要的课程，在实践中提高了我们的动手能力，培养了学生的探究精神和科研素养。

通过本次实验，我们深入了解了高分子材料的物理化学性质，更加清晰地了解了高分子材料的制备与应用，对我们的专业发展和未来研究具有非常重要的意义。

高分子材料的力学性能测试及其应用研究

高分子材料的力学性能测试及其应用研究高分子材料是一类重要的工程材料，主要用于纺织、建筑、电子、医药等领域。

高分子材料具有轻量、高强、高韧性、耐磨损、耐腐蚀等特点，因此广泛应用于各种领域。

在使用高分子材料的过程中，需要了解其力学性能，以便更好地设计、制造和使用。

本文将介绍高分子材料的力学性能测试方法和应用研究。

一、高分子材料的力学性能高分子材料的力学性能包括弹性性能、塑性性能和破坏性能。

其中弹性性能是指材料在受力后恢复原状的能力，主要包括弹性模量和泊松比。

塑性性能是指材料在受力后能够发生变形的能力，主要包括屈服强度和延伸率。

破坏性能是指材料在受到足够大的载荷后会发生破坏的能力，主要包括断裂韧性和破坏模式。

二、高分子材料的力学性能测试方法1、拉伸试验拉伸试验是最常用的高分子材料力学性能测试方法之一。

通过将试样拉伸至断裂点，测量其载荷与变形量的关系，可以得到材料的应力-应变曲线。

从应力-应变曲线中，可以计算出材料的弹性模量、屈服强度、断裂强度和断裂伸长率等重要参数。

拉伸试验可以使用单轴拉伸机、万能试验机等设备进行。

2、压缩试验压缩试验是评估材料抗压能力的一种方法。

该试验通常以轴向载荷进行，压缩试验结果可以用于确定材料的体积模量或多轴应力状态下的应变量。

根据材料应变分布的不同，可以得到不同的应力-应变曲线，从而得到压缩弹性模量和屈服应力等参数。

3、剪切试验剪切试验可以评估材料的剪切性能，通常使用剪切试验机进行。

在剪切试验中，试样被植入两个夹具中，夹具沿着对称面施加力，使试样发生沿切平面的剪切变形。

通过测量必要的载荷和位移，可以获得材料剪切应力和剪切应变，并从中得出剪切模量和剪切强度等重要参数。

4、冲击试验冲击试验是评估材料耐冲击能力的一种方法。

通常在低温下进行，使用冲击试验机施加冲击载荷，在断裂前测量材料的冲击强度和断裂韧性等参数。

这种试验可以评估大多数高分子材料的耐冲击性和脆性，在材料开发和制造中具有重要的应用价值。

高分子材料分析测试方法

质谱法
• 总结词：通过测量高分子材料的质荷比来分析其组成和结构。 • 详细描述：质谱法是一种常用的高分子材料分析方法，其原理是通过测量高分子材料的质荷比来分析其组成和
结构。该方法可以用于测定高分子材料的分子量、元素组成、支化度等参数，对于研究高分子材料的性能和加工应用具有重要意义。 • 总结词：质谱法具有高精度、高灵敏度、无损等优点，在高分子材料分析中具有重要应用价值。 • 详细描述：质谱法通常需要使用专门的质谱仪器进行测试，测试过程中不会对高分子材料造成破坏，且具有较高的测试精度和重复性。该方法在高分子材料研究、生产和质量控制等方面具有广泛应用前景。
总结词
通过电子显微镜观察高分子材料的表面形貌和微观结构。
详细描述
扫描电子显微镜法是一种直观的高分子材料分析测试方法，通过电子显微镜观察高分子材料的表面形貌和微观结构，可以获得材料的形变、断裂、相分离等信息。该方法对于研究高分子材料的性能和结构关系非常有用。
热分析法
总结词
通过测量高分子材料在不同温度下的物理性质变化，研究材料的热稳定性和热分解行为。
核磁共振法
详细描述
核磁共振法利用原子核的自旋磁矩进行研究，适用于高分子材料的碳-13核磁共振分析。通过测量高分子材料中碳-13 原子核的共振频率和裂分情况，可以推断出高分子材料的分子结构和序列信息。
高分子材料的物理分析案例
总结词
X射线衍射法
总结词
电子显微镜法
详细描述
X射线衍射法是一种物理分析方法，用于研究高分子材料的晶体结构和相变行为。通过测量高分子材料在X射线下的衍射角度和强度，可以确定其晶体结构和晶格常数等参数。
02
化学分析方法
化学滴定法

高分子材料的力学性能研究

高分子材料的力学性能研究高分子材料是一类重要的工程材料，其力学性能的研究对于材料的开发与应用具有重要意义。

在研究中，力学性能包括材料的力学强度、刚度、延展性、韧性等方面。

下面将从不同角度探讨高分子材料的力学性能研究。

一、力学性能的测试为了研究高分子材料的力学性能，我们首先需要进行相应的测试。

常见的测试方法包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等。

在拉伸试验中，材料被拉伸至断裂，通过测试设备记录载荷和位移等数据，从而得出材料的力学性能参数。

在压缩试验中，材料被加载至最大应变，同样通过测试设备获得相关数据。

弯曲试验则考察材料在承受弯曲荷载时的性能特点。

通过这些测试方法，我们可以获得高分子材料的弹性模量、屈服强度、断裂强度等力学性能参数。

二、高分子材料的力学行为高分子材料的力学行为与其分子结构密切相关。

传统的高分子材料通常呈现出线性弹性行为，即应变与应力成正比。

然而，随着研究的深入，我们发现了一些非线性行为的高分子材料。

例如，聚乙烯等高聚物在一定应力范围内表现出非线性弹性行为，即应力与应变并非呈线性关系。

这种行为可以通过流变学测试进行研究，并用相关的力学模型进行描述。

三、增强高分子材料的力学性能为了提高高分子材料的力学性能，我们可以采用多种方法。

一种常见的方法是添加填料，如纤维、颗粒等。

这些填料的加入可以提高材料的刚度和强度，并改善材料的热稳定性。

此外，涂层技术也可以用于增强高分子材料的力学性能。

通过在材料表面加上一层涂层，可以增加材料的硬度和耐磨性。

此外，改变高分子材料的分子结构、聚合度以及交联程度等也是提高力学性能的重要手段。

四、高分子材料力学性能研究的应用高分子材料的力学性能研究不仅对于简单的材料评估有帮助，也对于开发新型高分子材料及其应用具有重要意义。

在航空航天领域中，高分子材料的力学性能研究可以用于评估材料在高温和高压环境下的性能。

在汽车工业中，研究材料的刚度和韧性对于开发轻质高强度材料具有重要意义。

(整理)高分子材料拉伸试验

第二种类型：图一中曲线2，恒速拉伸下载荷随伸长而增加，达到极大值后，试样在产生颈缩，载荷降低。随拉伸变形继续进行，颈缩的处的横截面积逐渐减小，试样在伸长不大的情况下断裂。出现这类曲线的材料有ABS塑料，，聚甲醛（POM）和增强尼龙（GFPA）等。
第二种类型：图一中曲线3，恒速拉伸下载荷随伸长而增加，达到极大值后材料发生脆性断裂。出现这类曲线的材料有聚本乙烯（PS），增强聚碳酸脂（GFPC）。
材料：聚氯乙烯
聚酯薄膜
实验条件：试验环境热塑性材料为25±2℃，热固性材料为25±5℃，相对湿度为65±5﹪。
实验原理图：
图一：高分子材料的三种载荷—伸长曲线
试样示意图：
图二：L=110；C=25+0.5; b=6.5+0.1; W=25;
R1=14; R2=25; G0=25+0.2; H=76;
拉伸强度试验是指在规定的试验温度湿度及试验速度下，沿试样纵轴方向上施加静态拉伸载荷，致使试样破损时单位面积上所承受的最大载荷力来衡量的。通过载荷力和试样受载荷作用下对应的标距间见的变化量，即可求出拉伸强度断裂伸长率和弹性模量的值。
实验设备：
PDL系列微控拉力实验机包括：主机、微电脑采集系统和打印机。
3、操作过程：
1）接通主机电源，打开“电源”开关，预热20分钟。
2）拨动上夹持器制动手柄夹紧挂轴，将试样的一端平正垂直地夹在上夹持器中，将移动座上的开合螺母手柄向上提起，使移动座与丝杠脱开，握住移动座操作纵手柄，使其停止上合适位置，将另一断平正地夹在下夹持器中，将伸长自动跟踪夹分别夹在25mm标距线上，再将上夹持器制动手柄恢复原位，使上夹持器能摆动，使其处于自由状态。
实验原理：
相对分子质量大于10000以上的有机化合物称为高分子材料，它是由许多小分子聚合而得到的，故又称为聚合物或高聚物。不同类别的高分子材料在拉伸过程中，其载荷—伸长曲线大致可分为三种类型，见图一。

高分子材料的力学性能分析

高分子材料的力学性能分析高分子材料是一类广泛应用于各个行业的材料，具有重要的地位和作用。

高分子材料的力学性能对于其应用的稳定性和可靠性具有至关重要的影响。

因此，对高分子材料的力学性能进行分析和评估是非常重要的工作。

首先，我们来了解高分子材料的力学性能包括哪些方面。

高分子材料的力学性能主要包括强度、韧性和刚性等方面。

强度是指高分子材料在受力作用下抵抗断裂的能力，通常用抗拉强度来表示。

韧性是指高分子材料能够在受力作用下发生可逆性变形的能力，通常用断裂伸长率和冲击韧性来表示。

刚性是指高分子材料在受力作用下不发生可逆性变形的能力，通常用弹性模量来表示。

这些力学性能指标可以通过一系列测试方法得到。

其次，我们来探讨高分子材料力学性能分析的方法和工具。

力学性能分析需要使用一些专业的测试设备和仪器，例如拉伸试验机、冲击试验机、扭转试验机等。

这些设备可以通过施加不同方向和大小的外力来评估高分子材料的不同力学性能。

通过这些测试方法，我们可以得到高分子材料的力学性能曲线，从而分析和评估其力学性能特点。

在力学性能分析中，我们还需要考虑高分子材料的成分和结构对力学性能的影响。

高分子材料通常是由分子链组成的，分子链的结构和排列方式对力学性能具有重要影响。

例如，聚合度高的高分子材料有较高的强度，分子链的交联程度高的高分子材料有较高的韧性。

此外，添加剂和填充物的使用也可以改善高分子材料的力学性能。

例如，加入增强纤维可以提高高分子材料的强度和刚性。

在实际应用中，高分子材料的力学性能要符合特定的要求。

不同行业和领域对于高分子材料的力学性能要求各不相同。

例如，在汽车工业中，要求高分子材料具有较高的刚性和耐热性，以保证车身的稳定性和安全性。

在医疗行业中，要求高分子材料具有较高的耐腐蚀性和生物相容性，以确保医疗器械的安全和有效性。

因此，在力学性能分析中，我们需要将高分子材料的特定要求考虑进去，以便更好地满足实际应用的需求。

最后，力学性能分析的结果对于改进高分子材料的性能和设计优化具有重要意义。

高分子材料的力学性能研究

高分子材料的力学性能研究高分子材料的力学性能研究摘要：高分子材料是一类具有重要应用价值的材料，具有许多独特的力学性能。

本文综述了近年来高分子材料的力学性能研究的主要进展，重点讨论了高分子材料的拉伸性能、强度、韧性、蠕变性以及动态力学性能等方面的研究。

此外，本文还介绍了一些常用的力学性能测试方法，并对高分子材料的力学性能研究进行了展望。

关键词：高分子材料；力学性能；拉伸性能；强度；韧性；蠕变性；动态力学性能1. 引言高分子材料是一类由大量相同或类似的化学基团组成的材料，具有轻、高强度、自由成型等优点，被广泛应用于各个领域，如航空、汽车、电子、医疗等。

力学性能是高分子材料性能的重要组成部分，对于材料的应用和设计具有重要意义。

本文综述了近年来高分子材料的力学性能研究的主要进展，重点讨论了高分子材料的拉伸性能、强度、韧性、蠕变性以及动态力学性能等方面的研究。

2. 高分子材料的拉伸性能高分子材料的拉伸性能是指材料在受力时的变形行为和抗拉强度。

拉伸性能的研究可以分为静态和动态两个方面。

静态拉伸实验常用的测试方法有一轴拉伸、双轴拉伸和三轴拉伸等。

这些方法可以通过断裂形态、应力-应变曲线和断裂力学等参数来评价材料的拉伸性能。

动态拉伸实验常用的测试方法有冲击拉伸试验和动态拉伸试验等，这些方法可以模拟材料在实际使用中的受力状态，更准确地评价材料的拉伸性能。

3. 高分子材料的强度高分子材料的强度是指材料在受力时的抗变形能力和破坏强度。

常用的研究方法有压缩强度、剪切强度和弯曲强度等。

这些方法可以通过破坏形态、应力-应变曲线和破坏参数等来评价材料的强度。

此外，材料的分子结构、晶体形态、分子排列等因素也对材料的强度产生重要影响，因此需要综合考虑这些因素进行研究。

4. 高分子材料的韧性高分子材料的韧性是指材料在受力时的延展性和抗断裂能力。

常用的研究方法有拉伸韧性、冲击韧性和断裂韧性等。

这些方法可以通过断裂形态、断裂能量和断裂应力等参数来评价材料的韧性。

高分子材料性能实验指导书

实验一聚合物热变形温度、维卡软化点的测定一、实验目的通过实验测定高聚物维卡软化点温度，掌握维卡软化点温度测试仪的使用方法和高聚物维卡软化温度的测试方法。

二、实验原理维卡软化温度是指一个试样被置于所规定的试验条件下，在一定负载的情况下，一个一定规格的针穿透试样1mm深度的温度。

这个方法适用于许多热塑性材料，并且以此方法可用于鉴别比较热塑性软化的性质。

图1. 维卡软化点试验装置图三、实验仪器维卡软化点测试仪主要由浴槽和自动控温系统两大部分组成。

浴槽内又装有导热液体、试样支架、砝码、指示器、温度计等构件，其基本结构见图1。

（1）传热液体：一般常用的矿物油有硅油、甘油等，最常用的是硅油。

本仪器所用传热液体为硅油，它的绝缘性能好，室温下黏度较低，并使用试样在升温时不受影响。

（2）试样支架：支架是由支撑架、负载、指示器、穿透针杆等组成。

都是用同样膨胀系数的材料制成。

+0.05mm的设有毛边的圆形（3）穿透针：常用的针有两种，一种是直径为1-0。

02mm平头针，另一种为正方形平头针。

（4）砝码和指示器：常用的砝码有两种，1kg和5kg；指示器为一百分表，精确度可达0.02mm。

（5）温度计：温度计测温精确度可达0.5℃,使用范围为0~360℃。

（6）等速升温控制器：采用铂电阻作感温元件与可变电压器、恒速电动机构组成。

作不定时等速运动来调整可变电位器的阻值，以达到自动平衡（可变电位器调整阻值的变化即为铂电阻受热后的阻值），电桥输出信号经晶体管放大输出脉冲，推动可控管工作，并控制了加热器工作时间，以（5±0.5）℃/6min的速度来提高浴槽温度。

（7）加热器：一个1000W功率的电炉丝直接加热传热液体。

四、试样与测试条件（1）试样：所用的每种材料的试样最少要有2个。

一般试样的厚度必须大于3mm，面积必须大于10mm×10mm 。

（2）测试条件：保持连续升温速度为（5±0.5）℃/min，并且穿透针必须垂直地压入试样，压入载荷为5kg。

高分子化学实验课程介绍

高分子化学实验课程介绍一、引言高分子化学实验是化学专业中的一门重要课程，旨在让学生通过实践掌握高分子化学的基本理论和实验技能。

本文将从实验目的、实验内容、实验步骤、实验结果和实验注意事项等方面进行介绍。

二、实验目的高分子化学实验的主要目的是让学生了解高分子化学的基本概念和实验原理，培养学生的实验技能和科学思维能力。

通过实验，学生将掌握高分子材料的合成、表征和性能测试等关键技术，为今后从事高分子材料研究和应用提供基础。

三、实验内容1. 高分子材料的合成：实验中将重点介绍高分子材料的聚合反应原理和方法，学生将亲自进行聚合反应，并通过改变反应条件控制聚合的程度和产物的性质。

2. 高分子材料的表征：学生将学习使用常见的表征手段，如红外光谱、核磁共振等，对合成得到的高分子材料进行结构分析和性质测试。

3. 高分子材料的性能测试：实验中将介绍常见的高分子材料性能测试方法，如拉伸性能测试、热性能测试等，学生将通过实验了解高分子材料的力学性能、热学性能等重要指标。

四、实验步骤1. 实验前准备：学生需要准备实验所需的试剂和仪器设备，并做好实验室安全防护。

2. 实验操作：根据实验要求，学生按照实验步骤进行实验操作，包括原料称量、反应体系搭建、温度和时间控制等。

3. 数据记录与分析：学生需认真记录实验过程中的关键数据，并对实验结果进行分析和总结，掌握实验数据处理的方法和技巧。

4. 结果讨论与报告：学生需要根据实验结果撰写实验报告，并参与实验结果的讨论和交流，提高自己的表达和沟通能力。

五、实验结果高分子化学实验的结果将体现在合成产物的结构、性质以及相关测试数据等方面。

通过实验，学生将得到一系列数据和结果，并能对实验结果进行准确分析和解释，从而更好地理解高分子化学的基本原理和应用。

六、实验注意事项1. 安全第一：学生需要严格遵守实验室的安全规定，佩戴好个人防护装备，确保实验过程的安全。

2. 实验流程严谨：学生需要按照实验步骤进行操作，遵循实验要求，确保实验的准确性和可重复性。

高分子材料力学性能

高分子材料力学性能姓名：程小林学号：5701109004 班级：高分子091 学院：材料学院研究背景：在世界范围内, 高分子材料的制品属於最年轻的材料．它不仅遍及各个工业领域, 而且已进入所有的家庭, 其产量已有超过金属材料的趋势，將是2 1世纪最活跃的材料支柱.高分子材料在我们身边随处可见。

在我们的认识中，高分子材料是以高分子化合物为基础的材料。

高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料。

今天，我想就高分子材料为主线，简单研究一下高分子材料所具有的一些方面的力学性能。

从我们以前学过的化学知识中可以知道，高分子材料其实是有机化合物, 有机化合物是碳元素的化合物．除碳原子外, 其他元素主要是氢、氧、氮等．碳原子与碳原子之间, 碳原子与其他元素的原子之间, 能形成稳定的结构．碳原子是四价, 每个一价的价键可以和一个氢原子键连接, 所以可形成为数众多的、具有不同结构的有机化合物．有机化合物的总数已接近千万种, 远远超过其他元素的化合物的总和, 而且新的有机化合物还不断地被合成出來．這样, 由於不同的特殊结构的形成, 使有机化合物具有很独特的功能．高分子中可以把某些有机物结构（又称为功能团）替换, 以改变高分子的特性．高分子具有巨大的分子量，达到至少1 万以上，或几百万至千万以上所以, 人們將其称为高分子、大分子或高聚物．高分子材料包括三大合成材料, 即塑料、合成纤维和合成橡胶研究理论：高分子材料的使用性能包括物理、化学、力学等性能。

对于用于工程中作为构件和零件的结构高分子材料，人们最关心的是它的力学性能。

力学性能也称为机械性能。

任何材料受力后都要产生变形，变形到一定程度即发生断裂。

这种在外载作用下材料所表现的变形与断裂的行为叫力学行为，它是由材料内部的物质结构决定的，是材料固有的属性。

同时, 环境如温度、介质和加载速率对于高分子材料的力学行为有很大的影响。

因此高分子材料的力学行为是外加载荷与环境因素共同作用的结果。

高分子材料挠度测试实验

高分子材料挠度测试实验高分子材料是一类重要的材料，其具有良好的力学性能和广泛的应用领域。

其中，挠度是材料力学性能的一个重要指标，用于评估高分子材料的柔韧性和变形能力。

为了准确测量高分子材料的挠度，我们进行了一系列的实验测试。

首先，我们选择了常用的挠度测试方法，如三点弯曲法或四点弯曲法。

这些方法可以通过在材料上施加力来产生弯曲变形，然后根据材料的变形情况来计算挠度。

在实验中，我们选取了几种常见的高分子材料，如聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，并制备了相应的试样。

通过仪器设备对这些试样进行挠度测试，我们从中获取了一系列数据。

在数据处理中，我们计算了每个试样的最大挠度、挠度 vs. 外加力曲线等关键参数。

通过对比不同材料之间的数据，我们可以评估它们的挠度性能差异，并为材料的选择和设计提供参考。

除了测量挠度，我们还对高分子材料的力学性能进行了全面的研究。

例如，我们测量了材料的弹性模量、拉伸强度等力学参数，以充分了解材料的性能。

根据实验结果，我们发现不同高分子材料在挠度和其他力学性能上表现出差异。

聚乙烯具有较大的挠度和较低的弹性模量，适用于柔性应用；而聚丙烯的挠度较小，但弹性模量较高，适用于需要更高刚度的情况。

此外，我们还发现高分子材料的挠度与其分子结构、组成比例和加工工艺等因素密切相关。

通过调整这些因素，可以调控高分子材料的挠度性能，以满足不同应用需求。

综上所述，挠度测试实验为我们提供了对高分子材料力学性能的全面认识。

通过对不同材料的比较分析，我们可以选择适合特定应用的材料，并优化材料的设计和制备过程。

同时，挠度测试实验还为高分子材料的研究和应用提供了指导意义。

我们相信，随着技术的进步和研究的深入，高分子材料的挠度测试将发挥更大的作用，推动材料科学的发展。

高分子材料的动态力学性能分析

高分子材料的动态力学性能分析在现代材料科学的领域中，高分子材料以其独特的性能和广泛的应用成为了研究的重点之一。

而高分子材料的动态力学性能更是其中一个关键的方面，对于深入理解和优化其在各种实际场景中的应用具有重要意义。

首先，我们来了解一下什么是高分子材料的动态力学性能。

简单来说，就是指高分子材料在动态载荷（如振动、冲击等）作用下表现出的力学行为和特性。

这种性能反映了材料在不同频率和温度条件下对能量的吸收、储存和释放能力。

高分子材料的动态力学性能通常通过动态力学分析（DMA）技术来进行研究。

在这个过程中，会施加一个周期性的应变或应力，然后测量材料的响应，从而得到诸如储能模量、损耗模量和损耗因子等重要参数。

储能模量代表了材料储存弹性变形能量的能力，它反映了材料的刚度。

损耗模量则反映了材料在变形过程中能量的损耗，与材料的粘性相关。

而损耗因子则是损耗模量与储能模量的比值，能够很好地反映材料的阻尼特性。

温度对高分子材料的动态力学性能有着显著的影响。

随着温度的升高，高分子材料会经历从玻璃态到高弹态再到粘流态的转变。

在玻璃态下，分子链的运动被冻结，材料表现出较高的模量和较低的阻尼。

当温度升高到玻璃化转变温度（Tg）时，分子链开始获得一定的运动能力，模量急剧下降，阻尼迅速增大。

继续升温进入高弹态，材料的弹性和粘性并存。

而当温度进一步升高到粘流温度以上时，材料变为可流动的粘性液体。

频率也是影响高分子材料动态力学性能的一个重要因素。

在低频下，分子链有足够的时间响应外力，材料表现出更多的粘性特征；而在高频下，分子链来不及响应，材料表现出更多的弹性特征。

高分子材料的结构和组成对其动态力学性能有着决定性的影响。

分子链的长度、分子量分布、支化程度以及交联结构等都会改变材料的动态力学性能。

例如，分子量较大且分布较窄的高分子材料通常具有更高的模量和更好的力学性能。

交联结构可以增加材料的刚度和耐热性，但可能会降低其韧性。

不同类型的高分子材料具有不同的动态力学性能特点。

高分子材料性能测试

除了熔体质量流动速率（MFR），还可以用熔体体积流动速率（MVR）来进行测定。
熔体流动速率仪
材料名称 PA
PP PS AS ABS PC
数据
32 6 2 28 14 7
四，维卡软化温度
维卡软化温度（Vicat Softening Temperature）是将热塑性塑料放于液体传热介质中，在一定的负荷和一定的等速升温条件下，试样被1平方毫米的压针头压入1毫米时的温度，对应的国标是GB1633-79（目前已被GB/T 1633-2000所代替）;维卡软化温度是评价材料耐热性能，反映制品在受热条件下物理力学性能的指标之一。材料的维卡软化温度虽不能直接用于评价材料的实际使用温度，但可以用来指导材料的质量控制。维卡软化温度越高，表明材料受热时的尺寸稳定性越好，热变形越小，即耐热变形能力越好，刚性越大，模量越高。
马弗炉
测定灰分的意义非常重要，灰分可能是医疗器械中热原的重要来源
六，硬度
表示材料抗穿透、耐磨和抗划痕等综合性能的一个尺度。根据测试仪器不同分为邵氏硬度、洛氏硬度、巴氏硬度等。邵氏硬度：测定弹性体和热塑性软塑料的穿透硬度。洛氏硬度：按照不同的标度顺序号测定硬度，这些标度号与所用的球形压针的大小相对应。巴氏硬度: 以特定的压头在标准弹簧的压力作用下压入试样，以压痕的深浅来表征式样的硬度，压痕深度为零时表头读数为100. 划痕硬度：可按莫斯（Mohs）标度测定，莫斯标度范围从云母的 1到金刚石的10，也可用一种特定硬度的笔进行划痕测定。
X射线衍射：鉴别聚合物是否结晶、结晶类别、结晶度，聚合物鉴定；
拉曼光谱：用于研究聚合物的微结构，如碳-碳双键的伸展震动。
热分析
➢ 原理：是通过定量检测热量变化来表征物质理或化学性能变化过程的。

高分子材料性能测试方法-力学性能

高分子材料性能测试方法3 高分子材料的力学性能3.1 拉伸性能323.2 弯曲性能3.3 压缩性能3.4 冲击性能343.5 剪切性能3.6蠕变和应力松弛363.7 硬度3.8 撕裂性能383.7硬度测试定义硬度的定义：指材料抵抗其它较硬物体压入其表面的能力。

硬度值的大小是表示材料软硬程度有条件性的定量反能力硬度值的大小是表示材料软硬程度有条件性的定量反映，本身不是一个单纯的确定的物理量，而是由材料弹性、塑性、韧性等一系列力学性能组成的综合指标.不仅取决于材料，也取决于测量条件和方法3.73.7.1测量方法分类布氏硬度测试（１）测定材料耐（球形或其它形状）顶针压入能力：布氏(Brinell)、维氏(Vickers)、努普(Knoop)、巴科尔(Barcol)、邵氏(Shore)、球压痕硬度；（２）测定材料对尖头或另一种材料的抗划痕性：比尔鲍姆测定材料对尖头或另种材料抗痕性尔姆(Bierbaum)硬度、莫氏(Mohs)硬度；（３）测定材料的回弹性：洛氏(Rockwell)硬度、邵氏反弹硬度硬度测试3.73.7.2邵氏硬度测量原理：邵氏硬度是将规定形状压针在标准弹簧压力作用下压入试样，把压入深度转换为硬度值来表示。

有100个分度，表示不同的硬度，可以直接从邵氏硬度计上读取。

国标中应用两种：Ａ型适用于软质塑料和橡胶；D型适用于硬质塑料和橡胶。

*当A型测定读数大于90应改用D型，D型测定读数小于20时，改用A型。

3.7硬度测试373.7.2邵氏硬度3.7硬度测试2. 试样尺寸：A 型硬度：试样厚度不小于5mm ；D 型硬度：厚度不小于3mm试样允许用两层，最多不超过三层叠合成所需厚度，试样允许用两层最多不超层合成所需厚度保证各层间接触良好。

试样大小应保证每个测量点与试样边缘距离不小于12 mm ，各测量点间距不小于6mm 。

373.7.2邵氏硬度3.7硬度测试3.仪器：压力：邵氏A 为1kg邵氏D 为5 kg压头：D 型硬度计相较A 型硬度计的压针更加尖锐3.7硬度测试3.7.2邵氏硬度4. 实验步骤A 按规定调节试验环境。

试验1高分子材料拉伸强度及断裂伸长率测定

实验1 高分子材料拉伸强度及断裂伸长率测定一、实验目的通过实验了解聚合物材料应力—应变曲线特点、试验速度对应力—应变曲线的影响、拉伸强度及断裂伸长率的意义，熟悉它们的测试方法；并通过测试应力—应变曲线来判断不同聚合物的力学性能。

二、实验原理为了评价聚合物材料的力学性能，通常用等速施力下所获得的应力—应变曲线来进行描述。

所谓应力是指拉伸力引起的在试样内部单位截面上产生的内力；而应变是指试样在外力作用下发生形变时，相对其原尺寸的相对形变量。

不同种类聚合物有不同的应力—应变曲线。

等速条件下，无定形聚合物典型的应力—应变曲线如图1所示。

图中的α点为弹性极限，σα为弹性（比例）极限强度，εα为弹性极限伸长。

在α点前，应力—应变服从虎克定律：σ=Έε式中σ——应力，MPa；ε——应变，%；Ε——弹性（杨氏）模量（曲线的斜率），MP 。

曲线斜率E反映材料的硬性。

Y称屈服点，对应的σy和εy称屈服强度和屈服伸长。

材料屈服后，可在t点处，也可在t′点处断裂。

因而视情况，材料断裂强度可大于或小于屈服强度。

εt（或εt′）称断裂伸长率，反映材料的延伸性。

从曲线的形状以及σt和εt的大小，可以看出材料的性能，并借以判断它的应用范围。

如从σt的大小，可以判断材料的强与弱；而从εt的大小，更正确地讲是从曲线下的面积大小，可判断材料的脆性与韧性。

从微观结构看，在外力的作用下，聚合物产生大分子链的运动，包括分子内的键长、键角变化，分子链段的运动，以及分子间的相对位移。

沿力方向的整体运动（伸长）是通过上述各种运动来达到的。

由键长、键角产生的形变较小（普弹形变），而链段运动和分子间的相对位移（塑性流动）产生的形变较大。

材料在拉伸到破坏时，链段运动或分子位移基本上仍不能发生，或只是很小，此时材料就脆。

若达到一定负荷，可以克服链段运动及分子位移所需要的能量，这些运动就能发生，形变就大，材料就韧。

如果要使材料产生链段运动用分子位移所需要的负荷较大，材料就较强及硬。

高分子材料性能测试力学性能

3.1.7 试样的制备和尺寸要求III ：III型试样及尺寸
图3-3 III型试样
表3-2 III III型试样尺寸要求
3.1 拉伸性能
3.1.7 试样的制备和尺寸要求IV ：IV型试样及尺寸
图3-3 IV型试样
表3-2 IV IV型试样尺寸要求
3.1.7 试样的制备和尺寸要求V ：塑料材料选择试样类型测试速度参考
3.1.2 高分子典型应力－应变曲线 I
3.1 拉伸性能
c 的特点是硬而强,拉伸强度和弹性模量大,且有适当的伸长率,如硬聚氯乙烯等, d 的特点是软而韧,断裂伸长率大,拉伸强度也较高,但弹性模量低,如天然橡胶、顺丁橡胶等,
3.1 拉伸性能
3.1.2 高分子典型应力－应变曲线 III
高分子材料力学性能测试
3.1 拉伸性能 3.2 弯曲性能 3.3 压缩性能 3.4 冲击性能 3.5 剪切性能 3.6 蠕变和应力相应 3.7 硬度 3.8 撕裂性能
3 高分子材料的力学性能
材料力学性能
The four types of stresses
Mechanical properties of materials
塑性 Plasticity ：外力作用下,材料发生不可逆的永久性变形而不破坏的能力,
Mechanical properties of materials
应力
应变
强度范畴
刚度范畴
塑性范畴
韧性范畴
Mechanical properties of materials
3.1 拉伸性能
3.1.1 应力－应变曲线
试样材料
类型
试样制备方法
最佳厚度mm
试验速度
硬质热塑性塑热塑性增强塑料

高分子材料的拉伸性能测试

高分子材料的拉伸性能测试《高分子材料的拉伸性能测试》实验指导书一、实验目的1、测试热塑性塑料弯曲性能。

2、掌握高分子材料的应力―应变曲线的绘制。

4、了解塑料抗张强度的实验操作。

二、实验原理拉伸试验是材料最基本的一种力学性能试验方法，可以得到材料的各种拉伸性能，包括拉伸强度、弹性模量、泊松比、伸长率、应力-应变曲线等。

拉伸试验是指在规定的温度、湿度和试验速度下，在试样上沿纵轴方向施加拉伸载荷使其破坏，此时材料的性能指标如下：1.拉伸强度为：(1)式中σ--拉伸强度，mpa;p---毁坏载荷（或最小载荷)，n;b---试样宽度，cm;h---试样厚度，cm.2.拉伸破坏(或最大载荷处)的伸长率为：(2)式中ε---试样弯曲毁坏(或最小载荷处)伸长率，%;δl0-毁坏时标距内弯曲量，cm;l0---测量的标距，cm,3.弯曲弹性模量为：(3)式中et---弯曲弹性模量，mpa；δp―荷载-变形曲线上初始直线段部分载荷量，n；δl0―与载荷增量对应的标距内变形量，cm。

4.弯曲形变-快速反应曲线如果材料是理想弹性体，抗张应力与抗张应变之间的关系服从胡克定律，即：σ=eε式中:e－杨氏模量或拉伸模量；σ－应力；ε－应变聚合物材料由干本身长链分子的大分子结构持点，并使其具备多重的运动单元，因此不是理想的弹性体，在外力作用下的力学犯罪行为就是一个僵硬过程，具备显著的粘弹性质。

弯曲试验时因试验条件的相同，其弯曲犯罪行为存有非常大差别。

初始时，形变减少，快速反应也减少，在a点之前形变与快速反应成正比关系，合乎胡克定律，呈圆形理想弹性体。

a点叫作比例极限点。

少于a点后的一段，形变减小，快速反应仍减少，但二者不再成正比关系，比值逐渐增大；当达至y点时，其比值为零。

y点叫作屈服点。

此时弹性模最对数为零，这就是一个关键的材料持征点。

对塑料来说，它就是采用的音速。

如果再继续弯曲，形变维持维持不变甚至还可以上升，而快速反应可以在一个相当大的范围内减少，直到脱落。