实验十二 聚合物拉伸性能测试
聚合物材料拉伸性能(最全版)PTT文档
通过拉伸实验可以得到试样在拉伸变形过程中的拉伸应力-应变曲线。
三 仪器和试样
拉力试验机一台 冲片机一台；塑料片材一块 或用注塑机制得标准试样五根以上
四 实验步骤和数据处理
试样得制备 在此过 程中，用用手哑控制铃标尺形上标的两准根划裁尺刀，使在△形冲指片针随机试样上细冲颈上取的两塑标料记而薄动，片直试至试样样断，裂沿。 纵向和横向各 拉伸强度：在拉取伸五试验条中试，样精直到确断裂测为量止，试所承样受细的最颈大拉处伸的应力宽。度和厚度，并在细颈部分划出长 按回行开关，将度下标夹具记回复。到也原来可位置用，注并把塑指示机盘模指针塑拨回出零标位，准开始测第试二次样试验条。。
断裂伸长率：在拉力作用下，试样断裂时，标线间距离的增加量与初始标距之比，以百分率表示。
从应力 -应变曲选线上择可得试到验材料机的各载项荷拉伸，性能以指断标值裂：拉时伸载强度荷、拉处伸于断裂刻应力度、盘拉伸得屈服1/应3力~、4偏/5置范屈服围应之力、内拉伸最弹性模量、断 裂伸长率等。合适。
拉伸强度： TS=Pmax/bd (Mpa)
如GB1042-92规定：环在境温试度为样25中±1℃间，部相对分湿度作为6标5± 线5%，，样品此的标尺寸线、形应状均对有统测一规试定结，实果验结没果往有往为影五次响以。上平均。
拉伸速度一般根据材料及试样类型进行选择。
1拉）伸聚屈合服物应结力构：和在组拉成伸测（应如力量：-应聚试变合曲物样线种上类中，，屈分间服子点平量处及行的其应分部力布。，分是否的结晶宽等度） 和厚度，每个试样测量三点，
聚合物材料拉伸性能
聚合物材料的拉伸性能
拉伸性能是聚合物力学性能中最重要、最基础的性能之一。拉伸性能的好 坏，可以通过拉伸试验来检验。
拉伸实验是在规定的试验温度、湿度、速度条件下，对标准试样沿纵轴方 向施加静态拉伸负荷，直到试样被拉断为止。通过拉伸实验可以得到试样 在拉伸变形过程中的拉伸应力-应变曲线。从应力-应变曲线上可得到材料的 各项拉伸性能指标值：拉伸强度、拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、偏置屈 服应力、拉伸弹性模量、断裂伸长率等。
织物拉伸断裂强力测试实验报告
织物拉伸断裂强力测试实验报告一、实验目的本实验旨在测试织物的拉伸断裂强力，以评估其质量和性能。
二、实验原理织物的拉伸断裂强力是指在一定条件下，织物在受到外力作用时，在纵向方向上发生断裂所需要的最小力值。
该值通常用来评估织物的耐用性和质量。
三、实验材料和器材1. 实验材料：选择不同材质、不同密度、不同厚度的织物进行测试。
2. 实验器材：拉力试验机、夹具。
四、实验步骤1. 准备工作：选择合适的织物样品，并根据样品宽度和长度计算出相应的试样尺寸。
2. 安装夹具：将试样夹入拉力试验机中，并安装夹具。
3. 开始测试：启动拉力试验机，让其按照设定速度进行拉伸测试，直至试样断裂。
4. 记录数据：记录测试过程中产生的数据，包括最大载荷值和断裂位置等信息。
5. 分析结果：根据数据分析结果，评估织物的质量和性能。
五、实验结果分析通过对不同材质、不同密度、不同厚度的织物进行拉伸测试，得出如下结论：1. 织物的拉伸断裂强力受到材质、密度和厚度等因素的影响。
2. 纤维质量好、密度大、厚度适中的织物具有较高的拉伸断裂强力。
3. 织物在断裂前会发生明显的变形，而且不同材质、密度和厚度的织物在变形过程中表现出不同的特点。
六、实验注意事项1. 实验前应对试样进行处理，保证试样尺寸均匀，并去除可能存在的污渍和杂质。
2. 在夹具安装过程中应保证试样夹紧牢固，避免试样脱落或滑动。
3. 在测试过程中应根据试样情况调整拉伸速度和最大载荷值等参数，以获得更准确可靠的测试结果。
七、实验结论通过本次实验，我们可以得出如下结论：1. 织物的拉伸断裂强力是评估其质量和性能的重要指标之一。
2. 织物的拉伸断裂强力受到多种因素影响，包括材质、密度和厚度等。
3. 在进行织物拉伸断裂强力测试时，需要注意试样的处理和夹具的安装，以保证测试结果的准确性和可靠性。
聚合物材料拉伸性能PPT资料(正式版)
由应力-应变的相应值彼此对应的绘成曲线，通常以应 力值作为纵坐标，应变值作为横坐标。应力-应变曲线 一般分为两个部分：弹性变形区和塑性变形区，在弹 性变形区，材料发生可完全恢复的弹性变形，应力和 应变呈正比例关系。曲线中直线部分的斜率即是拉伸 弹性模量值，它代表材料的刚性。弹性模量越大，刚 性越好。在塑性变形区，应力和应变增加不在呈正比 关系，最后出现断裂。
从应力-应变曲线上可得到材料的各项拉伸性能指标值：拉伸强度、拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、偏置屈服应力、拉伸弹性模量、断
裂在伸塑长 性率变等形。区，应力L和--应--变-增--加试不样在呈断正比裂关系时，标最后线出现间断裂距。离，mm 弹在性此模 过量程：中在，弹比用例手性极控模限制内标量，尺材上：料的所两在受根比应划力尺例与，产使极生△响形限应指内的针应随，变试之样材比细。颈料上所的两受标记应而动力，与直至产试样生断裂响。应的应变之比。
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。 拉伸实验是在规定的试验温度、湿度、速度条件下，对标准试样沿纵轴方向施加静态拉伸负荷，直到试样被拉断为止。
拉伸强度：在拉伸试验中试样直到断裂为止，所承受的最大拉伸应力。
式拉或中伸用： 断 注P裂塑m应机a力制x应拉：：得试在标力伸样拉准。拉伸试强伸应样时度力五的根-应：最以变大上曲在载线荷拉上，[N伸断] 裂试时的验应中力。试样直到断裂为止，所承受的最大拉伸 断四裂实伸验长步率骤：拉和数伸E据b处=断(L理-L裂0)/L应0×1力00%：在拉伸应力-应变曲线上，断裂时的应力。 弹性模量越大拉，刚伸性屈越好服。 应力：在拉伸应力-应变曲线上，屈服点处的应力。 断裂伸长率：在拉力作用下，试样断裂时，标线间距离的增加量 3）有测试条件的影响（如：测试温度，湿度，速度等），它们会导致实验重复性差等缺陷，所以力学性能的测试有严格的测试标准，
聚合物水泥防水涂料拉伸性能检测方法及影响因素
用放大镜对涂膜裁片的截面观察发现，涂层薄 （厚度不超过0.5mm）的涂膜内部存在的气泡较小、 呈封闭状态；涂层厚（厚度在 0.6~0.8mm 之间）的涂 膜内部气泡相对较大，有时气泡几乎贯穿整个涂层， 但涂层表面看似密实。由此可见，不同的涂覆方法， 能导致聚合物水泥防水涂料产品试验结果的不同，并 影响到对产品合格性的评定。
拉伸强度， 2.2 MPa
断裂
89
伸长率，%
2.8
3.9
76
131
数据偏少
非标准条件下养护 23±2℃，RH60±10% 样品1 样品2 样品3
2.8
3.4
5.1
86
88
96
②制备涂膜试片时,应进行烘干处理。
在标准条件养护96h后,涂料尚未得到充分 固化,尚存残余水分,此时测得的数据不能真实 地反映其性能。有试验表明试件养护144h（6 天）与试件在标准条件养护96h后再在40℃干 燥箱中烘干48h分别进行的拉伸性能试验,试验 数据差异较大。
度等级(32.5级)的 3种水泥相比较:粉煤灰水泥和普通硅酸盐水泥所配制的
涂膜性能较为理想,7d拉伸强度为 2.2 MPa ,断裂伸长率为 280 %;白水泥
稍差一些。
聚合物水泥防水涂料拉伸性能检测方法 及影响因素
（2）试验过程的影响
（1）试验样品混合搅拌阶段的影响。
①样品混合搅拌时间不足5min,搅拌不均匀，粉料 有结块。
聚合物水泥防水涂料拉伸性能检测方法 及影响因素
③养护时间的影响
按照标准规定，养护7d后即可进行性能测试。延长养护 时间进行测试发现，14d测得的断裂延伸率较7d时有所降低 ，拉伸强度提高。因为JS防水涂料中水泥水化是一个渐进的 过程，成膜后涂膜中残存的成膜助剂、增塑剂等助剂随时间 的延长而缓慢挥发，利于涂膜拉伸强度的提高、断裂延伸率 降低。继续延长养护时间，由于水泥己基本充分水化，且体 系中残存的助剂已基本挥发完，因此，涂膜的拉伸性能趋于 平缓，变化不明显。
【机械加工】聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定
【机械加工】聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定聚合物是由多个单元分子组合而成的高分子化合物。
由于其物理和化学特性的独特组合，聚合物广泛应用于各种领域，如制造业、医学、航空航天等。
聚合物材料的长期使用性能依赖于其力学性能，其中拉伸强度和断裂伸长率是最重要的力学性能参数之一。
本文将介绍聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定方法。
1. 聚合物拉伸强度的测定拉伸强度是指在材料拉伸过程中，断裂前材料承受的最大力值。
聚合物材料的拉伸强度测定可以通过多种测试方法来实现，其中比较常见的方法有万能试验机和拉字符。
（1）万能试验机测定方法万能试验机是一种常见的力学测试设备，可以用于材料的弯曲、压缩和拉伸等测试。
在拉伸测试中，试样被拉伸，同时在试样两端固定的夹具上施加上下两个称重传感器，记录试验过程中材料的伸长量和所承受的拉力，计算出材料的拉伸强度。
（2）拉字符测定方法断裂伸长率是指在材料拉伸过程中，试样破裂前伸长的长度与试样初始长度之比。
这个参数是用来描述聚合物材料在受压力下发生拉伸变形时，它能够延长到多大的程度，从而在很大程度上反映出材料的拉伸性能。
测试断裂伸长率的方法通常使用拉字符等拉伸测试设备。
其测试方法如下：首先，在试样的中心位置与试样的两端使用标记刻度。
之后，将试样插入拉字符夹口，并通过万能试验机或原始数据记录仪等设备来施加拉伸载荷使试样开始拉伸。
当试样达到承载极限或破折点时，即被拉断时，我们会注意到在拉伸成功的断口处可以看到有一个明显的断点。
通过量度试样在破裂时断口前后的距离，就可以计算出试样的断裂伸长率。
综上所述，拉伸强度和断裂伸长率是用来描述聚合物材料的重要力学性能参数，对于聚合物的研发、生产、市场应用等过程十分重要。
通过选择合适的测试方法和设备，对聚合物的性能进行准确、快速和有效的测试，可以帮助人们更好地了解聚合物材料的力学性能，并提高聚合物材料的生产和应用效率。
聚合物拉伸试验
σt --拉伸强度或断裂应力或拉伸屈服应力或偏置屈服应力，MPa；
P --最大负荷或断裂负荷或屈服负荷或偏置屈服负荷，N；
b --试样宽度，mm；
d --试样厚度，mm。
2、断裂伸长率按下式计算
εt =(L-L0)/L0 X 100 （2）
聚合物拉伸试验
一、 目的
1、 测定工程常用塑料的拉伸强度等力学性能；
2、 了解三种典型塑料的拉伸应力-应变曲线；
3、 了解聚合物的力学特性。
二、 试样制备
试样按GB1039规定制备。试样为板材，其中I型试样示于图2中，板材厚度b≤10mm时，可用原厚为试样厚度；当厚度b>10mm时，应从两边等量机械加工至10mm，后按产品标准规定加工。
??
??
??
1
式中：
εt --断裂伸长率，%；
L0 --试样原始标距，mm；
L --试样断裂时标距线间距离，mm。
五、 讨论与分析
1、说明实验方法和步骤；
2、记录实验原始数据，测试结果，载荷-位移曲线；
4、计算各力学参量；
ห้องสมุดไป่ตู้ 3、讨论分析。
??
图1 塑料拉伸应力-应变曲线
σt1-拉伸强度；εt1-拉伸强度时的应变；σt2-拉伸断裂应力；εt2-拉伸断裂时的应变；σt3-拉伸屈服应力；εt3-屈服时的应变；σt4-偏置屈服应力；εt4-偏置屈服时的应变；A-脆性材料；B-具有屈服点的韧性材料；C-无屈服点的韧性材料。
符号 名称 尺寸 公差 符号 名称 尺寸 公差 L 总长（最小） 150 － W 端部宽度 20 ±0.2 H 夹具间距离 115 ±5.0 d 厚度 注 － C 中间平行部分长度 60 ±0.5 b 中间平行部分宽度 10 ±0.2 G0 标距（或有效部分） 50 ±0.5 R 半径（最小） 60 － 注：板材厚度d≤10mm时，可用原厚为试样厚度；当厚度d>10mm时，应从两面等量机械加工至10mm，或按产品标准规定加工。
聚合物材料力学性能测试方法比较
聚合物材料力学性能测试方法比较聚合物材料是一类具有高分子量的大分子化合物，具有良好的力学性能和化学稳定性，广泛应用于汽车、航空航天、电子、建筑等领域。
为了评估和比较不同聚合物材料的力学性能，科学家们开发了各种测试方法。
本文将比较几种常用的聚合物材料力学性能测试方法。
1. 拉伸测试方法拉伸测试是评估材料抗拉强度、断裂伸长率、弹性模量等力学性能的常见方法。
在拉伸测试中，材料在不断施加力的作用下，沿着其长度方向逐渐拉伸，记录下载荷和伸长量的变化。
通过伸长量与载荷之间的关系，可确定材料的力学性能。
2. 压缩测试方法压缩测试用于评估材料在受到压缩作用下的性能。
材料在压缩测试中受到垂直于其面积方向的力，并测量材料的应力应变关系。
通过压缩测试，可以确定材料的压缩强度、弹性模量等力学性能。
3. 弯曲测试方法弯曲测试是评估材料在受到弯曲力作用下的性能的方法。
材料在弯曲测试中受到两个力的作用，使其发生弯曲变形。
通过测量材料在不同载荷下的应变量和挠度，可以确定材料的弯曲强度、弯曲模量等力学性能。
4. 硬度测试方法硬度测试用于评估材料表面抗压、抗刮、抗穿刺等力学性能。
常用的硬度测试方法包括洛氏硬度测试、布氏硬度测试、维氏硬度测试等。
这些方法通过在材料表面施加一定的载荷，测量形成的痕迹的大小来评估材料的硬度。
5. 冲击测试方法冲击测试用于评估材料在受到突然冲击或冲击载荷下的性能。
常见的冲击测试方法包括冲击韧性试验、冲击强度试验等。
通过施加冲击载荷，测量材料的断裂韧性和抗冲击能力，可以评估材料的力学性能。
不同的聚合物材料力学性能测试方法有各自的优缺点，选择适合的方法取决于具体的测试需求。
拉伸、压缩和弯曲测试方法较为常用，适用于评估聚合物材料的静态力学性能。
硬度测试方法简单快捷，适用于快速比较不同材料的硬度。
而冲击测试方法则更适用于评估材料在受到突然冲击或冲击载荷下的性能。
除了选择合适的测试方法，还需要注意测试条件的标准化。
聚合物拉伸强度的测定
（1）
式中 ——两极板充满介质时的电容；
——两极板为真空时的电容；
——电容量增加的倍数，即相对介电常数。
从电容等于极板间提高单位电压所需的电量这一概念出发，相对介电常数可理解为表征电容器储能能力程度的物理量。从极化的观点来看，相对介电常数也是表征介质在外电场作用下极化程度的物理量。
②试样的清洁处理：用蘸有丙酮绸布擦洗干净。
③试样正常化处理：在一般情况下，应在温度为20±2℃和相对湿度为65±5％的条件下处理16小时。预处理结束后，将试样置于干燥器中冷却至测量环境待用。
从电介质极化机理来看，介质损耗包括以下几种：①由交变电场换向而产生的电导损耗；②由结构松弛而造成的松弛损耗；③由网络结构变形而造成的结构损耗；④由共振吸收而造成的共振损耗。
在工程中，常将介质损耗用介质损耗角正切 来表示。现在讨论介质损耗角正切的表达式。
如图l所示，由于介质电容器存在损耗，因此通过介质电容器的电流向量 ，并不超前电压向量 的π/2，而是(π/2-δ)角度。其中， 称为介质损耗角。如果把具有损耗的介质电容器等效为电容器与损耗电阻的并联电路，如图(1—b)所示，则可得：
应力—应变实验所得的数据也与温度、湿度、拉伸速度有关，因此，应规定一定的测试条件。
三、实验仪器
WDW1020型电子万能试验机
四、试样制备
拉伸实验中所用的试样依据不同材料可按国家标准GB1040—70加工成不同形状和尺寸。每组试样应不少于5个。试验前，需对试样的外观进行检查，试样应表面平整，无气泡、裂纹、分层和机械损伤等缺陷。另外，为了减小环境对试样性能的影响，应在测试前将试样在测试环境中放置一定时间，使试样与测试环境达到平衡。一般试样越厚，放置时间应越长，具体按国家标准规定。
聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定
实验4 聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定1. 实验目的（1）熟悉高分子材料拉伸性能测试标准条件和测试原理。
（2）掌握测定聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定方法。
（3）考察拉伸速度对聚合物力学性能的影响。
2. 实验原理拉伸试验是在规定的试验温度、试验速度和湿度条件下，对标准试样沿其纵轴方向施加拉伸载荷，直到试样被拉断为止。
基本公式：L L L -=ε （2－13） 0A F=σ （2－14） )(000L L A FL E -==εσ（2－15） 式中，ε伸长率即应变；σ为应力；L 为样品某时刻的伸长；0L 为初始长度；0A 为初始横截面积；F 为拉伸力；E 为拉伸模量。
聚合物的拉伸性能可通过其应力－应变曲线来分析，典型的聚合物拉伸应力－应变曲线如图2－28（左）所示。
在应力－应变曲线上，以屈服点为界划分为两个区域。
屈服点之前是弹性区，即除去应力后材料能恢复原状，并在大部分该区域内符合虎克定律。
屈服点之后是塑性区，即材料产生永久性变形，不再恢复原状。
根据拉伸过程中屈服点的表现，伸长率的大小以及其断裂情况，应力－应变曲线大致可分为如图2－28（右）所示的五种类型：①软而弱；②硬而脆；③硬而强；④软而强；⑤硬而韧。
图2－28 五种典型聚合物拉伸应力－应变曲线1－软而弱；2－硬而脆；3－硬而强；4－软而强；5－硬而韧本实验在不同应变速度下测定聚乙烯的应力－应变曲线。
将已知长度和横截面积的样品，夹在两个夹具之间，以恒速拉伸至断裂，测定应力随伸长的变化。
分析在不同应变速度时测定的数据，可以了解材料的强度、韧性及极限性能。
有合适的样品架或可设法固定住的聚合物都可进行本实验。
均匀的样品重复性可优于±5％。
但由于制各样品和实验操作中存在的一些不可避免的可变因素，使重复性比此数值要差些。
3. 实验设备和材料（1）仪器设备万能电子拉力机(日本岛津AG－lOKNA)，游标卡尺、直尺。
万能电子拉力机测试主体结构示意图，如图2－29所示。
聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定
实验 聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定1. 实验目的（1）熟悉高分子材料拉伸性能测试标准条件和测试原理。
（2）掌握测定聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定方法。
（3）考察拉伸速度对聚合物力学性能的影响。
2. 实验原理拉伸试验是在规定的试验温度、试验速度和湿度条件下，对标准试样沿其纵轴方向施加拉伸载荷，直到试样被拉断为止。
基本公式：L L L -=ε （式2－1） 0A F=σ （式2－2） )(000L L A FL E -==εσ （式2－3） 式中，ε伸长率即应变；σ为应力；L 为样品某时刻的伸长；0L 为初始长度；0A 为初始横截面积；F 为拉伸力；E 为拉伸模量。
聚合物的拉伸性能可通过其应力－应变曲线来分析，典型的聚合物拉伸应力－应变曲线如图2－1（上）所示。
在应力－应变曲线上，以屈服点为界划分为两个区域。
屈服点之前是弹性区，即除去应力后材料能恢复原状，并在大部分该区域内符合虎克定律。
屈服点之后是塑性区，即材料产生永久性变形，不再恢复原状。
根据拉伸过程中屈服点的表现，伸长率的大小以及其断裂情况，应力－应变曲线大致可分为如图2－28（下）所示的五种类型：①软而弱；②硬而脆；③硬而强；④软而强；⑤硬而韧。
图2－28 五种典型聚合物拉伸应力－应变曲线1－软而弱；2－硬而脆；3－硬而强；4－软而强；5－硬而韧本实验在不同应变速度下测定聚氨酯的应力－应变曲线。
将已知长度和横截面积的样品，夹在两个夹具之间，以恒速拉伸至断裂，测定应力随伸长的变化。
分析在不同应变速度时测定的数据，可以了解材料的强度、韧性及极限性能。
有合适的样品架或可设法固定住的聚合物都可进行本实验。
均匀的样品重复性可优于±5％。
但由于制各样品和实验操作中存在的一些不可避免的可变因素，使重复性比此数值要差些。
3. 实验设备和材料（1）仪器设备万能电子拉力机，游标卡尺、直尺。
万能电子拉力机测试主体结构示意图，如图2－29所示。
实验十二 聚合物拉伸性能测试
实验十二聚合物拉伸性能测试一、实验目的（1）熟悉电子力学试验机的原理及使用方法；（2）绘制聚合物的应力-应变曲线，测定其拉伸强度、断裂强度和断裂伸长率。
二、实验原理拉伸性能是聚合物力学性能中最重要、最基本的性能之一。
拉伸性能的好坏，可以通过拉伸试验来检验。
拉伸试验是在规定的试验温度、湿度和速度条件下，对标准试样盐纵轴方向施加静态拉伸负荷，直至试样被拉断为止。
用于聚合物应力—应变曲线测定的电子拉力机是将试样上施加的载荷、形变通过压力传感器和形变测量装置转变成电信号记录下来，经计算机处理后，测绘处试样在拉伸形变过程中的应力-应变曲线。
从应力-应变曲线上可得到材料的各项拉伸性能指标值：如拉伸强度、拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、拉伸弹性模量、断裂伸长率等。
通过拉伸试验提供的数据，可对高分子材料的拉伸性能做出评价，从而为质量控制，研究、开发与工程设计及其他项目提供参考。
应力-应变曲线一般分为两个部分：弹性变形区和塑性变形区。
在弹性变形区，材料发生可完全恢复的弹性变形，应力与应变呈线性关系，符合胡克定律。
在塑性变形区，形变是不可逆的塑性形变，应力和应变增加不再呈正比关系，最后出现断裂。
图12-1为典型的聚合物拉伸应力-应变曲线。
图12-1 典型的聚合物拉伸应力—应变曲线不同的高聚物材料、不同的测定条件，分别呈现不同的应力-应变行为。
根据应力-应变曲线的形状，目前可大致归纳为五种类型，如图12-2所示。
（1）软而韧拉伸强度低，弹性模量小，且伸长率也不大，如溶胀的凝胶等。
（2）硬而脆拉伸强度和弹性模量较大，断裂伸长率小，如聚苯乙烯等。
（3）硬而强拉伸强度和弹性模量较大，且有适当的伸长率，如硬聚氯乙烯等。
（4）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。
（5）硬而韧弹性模量大、拉伸强度和断裂伸长率也大，如聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙等。
图12-2 聚合物的拉伸应力—应变曲线三、实验仪器设备和样品1. 仪器（1）拉力试验机任何满足实验要求的、具有多种拉伸速率的拉力试验机均可使用。
聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定
实验4 聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定1. 实验目的（1）熟悉高分子材料拉伸性能测试标准条件和测试原理。
（2）掌握测定聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定方法。
（3）考察拉伸速度对聚合物力学性能的影响。
2. 实验原理拉伸试验是在规定的试验温度、试验速度和湿度条件下，对标准试样沿其纵轴方向施加拉伸载荷，直到试样被拉断为止。
基本公式：L L L -=ε （2－13） 0A F=σ （2－14） )(000L L A FL E -==εσ（2－15） 式中，ε伸长率即应变；σ为应力；L 为样品某时刻的伸长；0L 为初始长度；0A 为初始横截面积；F 为拉伸力；E 为拉伸模量。
聚合物的拉伸性能可通过其应力－应变曲线来分析，典型的聚合物拉伸应力－应变曲线如图2－28（左）所示。
在应力－应变曲线上，以屈服点为界划分为两个区域。
屈服点之前是弹性区，即除去应力后材料能恢复原状，并在大部分该区域内符合虎克定律。
屈服点之后是塑性区，即材料产生永久性变形，不再恢复原状。
根据拉伸过程中屈服点的表现，伸长率的大小以及其断裂情况，应力－应变曲线大致可分为如图2－28（右）所示的五种类型：①软而弱；②硬而脆；③硬而强；④软而强；⑤硬而韧。
图2－28 五种典型聚合物拉伸应力－应变曲线1－软而弱；2－硬而脆；3－硬而强；4－软而强；5－硬而韧本实验在不同应变速度下测定聚乙烯的应力－应变曲线。
将已知长度和横截面积的样品，夹在两个夹具之间，以恒速拉伸至断裂，测定应力随伸长的变化。
分析在不同应变速度时测定的数据，可以了解材料的强度、韧性及极限性能。
有合适的样品架或可设法固定住的聚合物都可进行本实验。
均匀的样品重复性可优于±5％。
但由于制各样品和实验操作中存在的一些不可避免的可变因素，使重复性比此数值要差些。
3. 实验设备和材料（1）仪器设备万能电子拉力机(日本岛津AG－lOKNA)，游标卡尺、直尺。
万能电子拉力机测试主体结构示意图，如图2－29所示。
聚合物拉伸强度和断裂伸长率测定-文档资料
应力应变曲线
• 从曲线的形状以及δt 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δ 的大小， 可以判断材料的强与弱；而从ε的大小，更正确的讲 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
究计划局积极领导和支持MEMS的研 究和军 事应用 ，现已 建成一 条MEM S标准 工艺线 以促进 新型元 件/装置 的研究 与开发 。美国 工业主 要致
编辑本段东西方医学交融（df高血压958心脏 病983u6糖尿 病87fr） 不管是中医学还是西医学，从二者现有 的思维 方式的 发展趋 势来看 ，均是 走向现 代系统 论思维 ，中医 药学理 论与现 代科学 体系（45传染 病q566丙肝964jo乙肝 28jgsx甲肝gh）之间 具有
系统同型性，属于本质相同而描述表 达方式 不同的 两种科 学形式 。可望 在现代 系统论 思维上 实现交 融或统 一，成 为中西 医在新 的发展 水平上 实现交 融或统 一的支 撑点， 希冀籍 此能给 （df 高血压958心脏病983u6糖尿病87fr） 中医学 以至生 命科学 带来良 好的发 展机遇 ，进而 对医学 理论带 来新的 革命。 编辑本段现代中医史（df4肺炎88gdg青霉素d25f肝炎 df6） ④轴心 时代中 、西医 学的峰 巅之作 机械加 工是一 种用加 工机械 对工件 的外形 尺寸或 性能进 行改变 的过程 。按被 加工的 工件处 于的 温度状态﹐分为冷加工和热加工。一 般
• 对于结晶形聚合物，当结晶度非常高时(尤其当 晶相为大的球晶时)，会出现现聚合物脆性断裂 的特征。总之，当聚合物的结晶度增加时，模量 将增加，屈服强度和断裂强度也增加，位屈服形 变和断裂形变却减小。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验十二聚合物拉伸性能测试
一、实验目的
（1）熟悉电子力学试验机的原理及使用方法；
（2）绘制聚合物的应力-应变曲线，测定其拉伸强度、断裂强度和断裂伸长率。
二、实验原理
拉伸性能是聚合物力学性能中最重要、最基本的性能之一。
拉伸性能的好坏，可以通过拉伸试验来检验。
拉伸试验是在规定的试验温度、湿度和速度条件下，对标准试样盐纵轴方向施加静态拉伸负荷，直至试样被拉断为止。
用于聚合物应力—应变曲线测定的电子拉力机是将试样上施加的载荷、形变通过压力传感器和形变测量装置转变成电信号记录下来，经计算机处理后，测绘处试样在拉伸形变过程中的应力-应变曲线。
从应力-应变曲线上可得到材料的各项拉伸性能指标值：如拉伸强度、拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、拉伸弹性模量、断裂伸长率等。
通过拉伸试验提供的数据，可对高分子材料的拉伸性能做出评价，从而为质量控制，研究、开发与工程设计及其他项目提供参考。
应力-应变曲线一般分为两个部分：弹性变形区和塑性变形区。
在弹性变形区，材料发生可完全恢复的弹性变形，应力与应变呈线性关系，符合胡克定律。
在塑性变形区，形变是不可逆的塑性形变，应力和应变增加不再呈正比关系，最后出现断裂。
图12-1为典型的聚合物拉伸应力-应变曲线。
图12-1 典型的聚合物拉伸应力—应变曲线
不同的高聚物材料、不同的测定条件，分别呈现不同的应力-应变行为。
根据应力-应变曲线的形状，目前可大致归纳为五种类型，如图12-2所示。
（1）软而韧拉伸强度低，弹性模量小，且伸长率也不大，如溶胀的凝胶等。
（2）硬而脆拉伸强度和弹性模量较大，断裂伸长率小，如聚苯乙烯等。
（3）硬而强拉伸强度和弹性模量较大，且有适当的伸长率，如硬聚氯乙烯等。
（4）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。
（5）硬而韧弹性模量大、拉伸强度和断裂伸长率也大，如聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙等。
图12-2 聚合物的拉伸应力—应变曲线
三、实验仪器设备和样品
1. 仪器
（1）拉力试验机任何满足实验要求的、具有多种拉伸速率的拉力试验机均可使用。
本次采用深圳新三思CMT-5504型万能力学试验机，基本结构如图12-3所示。
（2）游标卡尺。
图12-3 微机控制电子拉力试验机
2. 试样
本次试验材料为聚丙烯（PP），每组试样不少于5个，试样要求表面平整、无气泡、裂纹、分层等缺陷。
四、实验步骤
1. 开机：试验机—计算机。
2. 进入实验软件，选择好联机方向，选择正确的通讯口，选择对应的传感器和引伸计后联机；
3. 检查夹具，根据实际情况（主要是试样的长度及夹具的间距）设置好限位装置；在试验软件内选择相应的实验方案，进入试验窗口，输入“用户参数”；
4. 夹持试样。
夹具夹持试样时，要使试样纵轴与上、下夹具中心线相重合，并且要松紧适宜，以防止试样滑脱或断在夹具内；
5. 将“最大力”和“位移”清零，然后点击“运行”，开始自动实验；
6. 试样拉断后，打开夹具，取出试样
7. 重复步骤3~6，进行其余样条的测试。
若试样断裂在中间平行部分之外时，此试样作废，另取试样补做；
8. 试验结束后，关闭试验机和电脑，关掉电源。
五、数据处理
（1）拉伸强度或拉伸断裂应力或拉伸屈服应力（MPa ）
= t p bd
式中 p ——最大负荷或断裂负荷或屈服负荷，N ；
b ——试样工作部分宽度，mm ；
d ——试样工作部分厚度，mm 。
（2）断裂伸长率εt （%）：
00
-ε= t L L L 式中 L ——试样拉伸至断裂时的长度，mm ；
L 0——试样原始标距，mm 。
计算结果以算数平均值表示，σt 取三位有效数字，εt 取两位有效数字。
六、注意事项
微机控制电子拉力机属于精密设备，在操作过程中，务必遵守操作规程，精力集中，认真负责。
（1）每次设备开机后预热10min ，待系统稳定后，才可以进行试验。
任何时候都不能带电电源线和信号线，否则很容易损坏电气控制部分。
（2）实验开始前，一定要调整好限位挡圈，以免操作失误损坏传感器。
（3）试验过程中，不能远离试验机。
（4）实验过程中，除停止键和急停开关外，不要按控制盒上的其他按键，否则会影响试验。
（5）试验结束后，一定要关闭所有电源。
七、思考题
影响聚合物拉伸强度的主要因素有哪些？请简要分析。