聚合物拉伸强度实验介绍

聚合物拉伸强度试验介绍：

1. 拉伸强度

2. 拉伸应变

3. 拉伸强度与速度的关系

1.拉伸性能测试总则

短期拉伸性能是材料最容易测出来的性能。虽然有很多短期拉伸强度的测试标准，但是它们致力于测定材料强度与形变的特征。这些特征为材料科学家、技术人员、材料标准指定者以及设计者对材料潜在的表现有一个很好的认识。

2.拉伸应力-应变曲线

将试样夹持在专用夹具上，对试样施加静态拉伸负荷，通过压力传感器、形变测量装置以及计算机处理、测绘出试样在拉伸变形过程中的拉伸应力-应变曲线，计算出曲线上的特征点如试样直至拉伸断裂为止所承受的最大拉伸应力（拉伸强度）、试样断裂时的拉伸应力(拉伸断裂应力)、在拉伸应力－应变曲线上屈服点出的应力（拉伸屈服应力）、应力—应变曲线偏离直线性达规定应变百分数（偏置）时的应力（偏置屈服应力）和试样断裂时标线间距离的增加量与初始标矩之比（断裂身长率，以百分率表示）。

‍‍拉伸强度δ=p/ab‍‍

式中δ 为抗拉伸强度，Mpa；P为最大负荷，N； a为试样宽度，mm； b为试样厚度，mm.

图1. 拉伸测试用的矩形样条

其实，用上述式子得到的只是工程应力，因为在拉伸的过程中，样条的尺寸不断的缩小，但是在计算的时候都是忽略其横截面积的变化。如果考虑了横截面积的变化，那么就是真应力。

应变的定义：

应变=拉伸后的长度δl(mm)/原长l0(mm)

图2 拉伸前的样条

图.3 拉伸下产生了应变

‍‍‍‍应变(%)=(拉伸δl(mm)/原长l0(mm))×100‍‍

模量(GPa)=应力(MPa)/应变

图4 经典弹性固体应力-应变图

‍‍‍‍3.拉伸速度对测试结果有何影响？‍‍‍‍

‍‍拉伸过程的强迫高弹形变过程和断裂过程都是松弛过程，时间因素的影响很大的，因而作用力的速度也直接影响着强迫高弹形变的发生和发展，对于相同的外力来说，拉伸速度过快，强迫高弹形变来不及发生，或者强迫高弹形变得不到充分的发展，试样要发生脆性断裂；而拉伸速度过慢，则线型玻璃态高聚物要发生一部分粘性流动；只有在适当的拉伸速度下，玻璃态高聚物的强迫高弹性才能充分地表现出来，因此只有在同一的拉伸速度下测量结果才有可比性。‍‍

美国英斯特朗Instron材料试验机

2300系列

美国英斯特朗公司有丰富的聚合物材料拉伸测试的实验经验，对于大部分的塑料材料，美国英斯特朗公司建议使用双轴式引伸计–高分辨率应变计，能同时测量轴向与横向应变。对于拉伸速度也好很好的控制。选择适当的夹具对获得一致的结果也是非常重要的。通常建议气动平推夹具，因为它们可以自对中，可调的夹紧压力，以便在下一次夹持样品时保证夹紧力的一致性。

为了得到准确和可重复的结果，除了设备的选择之外，建立一个适当的测试方法是也很重要。研究人员发现，“预加载” 消除了试样装进夹具时产生的压缩力，从而提升了结果的重复性。压缩力可能会造成试样弯曲，因此没有一个适当的预加载，也许会测到到试样弯曲时的轴向与横向应变，导致不正确的结果。此预应力值必须大到把试样拉直但不会造成试样伸长。

领拓仪器为英斯特朗授权代理商.

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