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一、目的

1、測定工程常用塑料的拉伸強(qiáng)度等力學(xué)性能；

2、了解三種典型塑料的拉伸應(yīng)力—應(yīng)變曲線；

3、了解聚合物的力學(xué)特性。

二、試樣制備

試樣按GB1039規(guī)定制備。試樣為板材，其中I型試樣示于圖2中，板材厚度b≤10mm時(shí)，可用原厚為試樣厚度；當(dāng)厚度b>10mm時(shí)，應(yīng)從兩邊等量機(jī)械加工至10mm，后按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定加工。

每組試樣不少于5個，對于各向異性的板材應(yīng)分別從平行于主軸和垂直于主軸的方向個取一組試樣。

三、原理及方法

聚合物種類較多，舉工程常用的塑料為例，按國家標(biāo)準(zhǔn)GB1040-1992塑料拉伸性能試驗(yàn)方法，來測定塑料拉伸強(qiáng)度、拉伸斷裂應(yīng)力、拉伸屈服應(yīng)力、偏置屈服應(yīng)力、斷裂伸長率等力學(xué)性能指標(biāo)。三種典型塑料的拉伸應(yīng)力—應(yīng)變曲線

圖1 塑料拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線

σt1—拉伸強(qiáng)度；εt1—拉伸強(qiáng)度時(shí)的應(yīng)變；σt2—拉伸斷裂應(yīng)力；εt2—拉伸斷裂時(shí)的應(yīng)變；σt3—拉伸屈服應(yīng)力；εt3—屈服時(shí)的應(yīng)變；σt4—偏置屈服應(yīng)力；εt4—偏置屈服時(shí)的應(yīng)變；A—脆性材料；B—具有屈服點(diǎn)的韌性材料；C—無屈服點(diǎn)的韌性材料。

按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗(yàn)的加載速度設(shè)有以下九種：1 mm/min（±50%）、2 mm/min（±20%）、5mm/min（±20 %）、10 mm/min（±20%）、20 mm/min（±10%）、50 mm/min（±10%）、100 mm/min（±10%）、200 mm/min（±10%）、500 mm/min（±10%），速度誤差見相應(yīng)括號內(nèi)的數(shù)值。試驗(yàn)時(shí)選取的加載速度，應(yīng)使試樣能在0.5—5min 試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)斷裂的最低速度。

注：板材厚度d≤10mm時(shí)，可用原厚為試樣厚度；當(dāng)厚度d>10mm時(shí)，應(yīng)從兩面等量機(jī)械加工至10mm，或按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定加工。

圖 2I型試樣

試驗(yàn)時(shí)選定試驗(yàn)速度進(jìn)行試驗(yàn)。記錄屈服時(shí)的 負(fù)荷或斷裂負(fù)荷及標(biāo)距間伸長。若試樣斷裂在中間平行部分之外時(shí)，此試樣作廢，另取試樣補(bǔ)做。

四、結(jié)果計(jì)算

1、拉伸強(qiáng)度或斷裂應(yīng)力或拉伸屈服應(yīng)力或偏置屈服應(yīng)力按下式計(jì)算

                               σ_t =P/bd                            (1)

式中：

σ_t ——拉伸強(qiáng)度或斷裂應(yīng)力或拉伸屈服應(yīng)力或偏置屈服應(yīng)力，MPa；

 P ——最大負(fù)荷或斷裂負(fù)荷或屈服負(fù)荷或偏置屈服負(fù)荷，N；

 b ——試樣寬度，mm；

 d ——試樣厚度，mm。

2、斷裂伸長率按下式計(jì)算

                           ε_t =(L-L₀)/L₀ X 100                         （2）

式中：

   ε_t——斷裂伸長率，%；

   L₀ ——試樣原始標(biāo)距，mm；

   L  ——試樣斷裂時(shí)標(biāo)距線間距離，mm。

五、討論與分析

  1、說明實(shí)驗(yàn)方法和步驟；

  2、記錄實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)，測試結(jié)果，載荷-位移曲線；

4、計(jì)算各力學(xué)參量；

  3、討論分析。