電子拉力試驗機除了進(jìn)行拉伸試驗外,還可以進(jìn)行壓縮、彎曲、撕裂、剪切、剝離以及疲勞、應力松馳等各種力學(xué)試驗,是測定聚合物力學(xué)性能的zui常用的手段。
聚合物在受到外力作用時(shí),將發(fā)生尺寸和形狀的改變。電子拉力試驗機是將聚合物材料所受到的外力和響應(即形變).由換能裝置轉變?yōu)殡娦盘?,傳人自?dòng)記錄儀,得到應力一應變曲線(xiàn)。
從聚合物材料的應力一應變曲線(xiàn)中,可以獲得彈性模量、破壞應力(即抗張強度);屈服應力及應變、斷裂伸長(cháng)率以及斷裂能(即應力一應變曲線(xiàn)直到破壞點(diǎn)下的面積)。因為聚合物的抗沖擊性能十分重要,在高速拉伸下測得的應力一應變曲線(xiàn),可以提供關(guān)于聚合物斷裂能或抗沖擊性能的的信息。對于我們了解聚合物材料的韌性十分有用。
非晶聚合物的應力一應變曲線(xiàn)測定也可以用時(shí)間一溫度等效原理來(lái)處理,得到一條疊合曲線(xiàn)。因為提高溫度或延長(cháng)力作時(shí)間對分子運動(dòng)是等效的。這樣在室溫下需較長(cháng)時(shí)間才能觀(guān)察到的力學(xué)性能變化,在高溫和較短時(shí)間內便可以觀(guān)察到。這對于研究聚合物的耐老化性能極其有用。
在合適的條件下,處于玻璃態(tài)的非晶及晶態(tài)聚合物都可以發(fā)生強迫高彈形變。這種冷拉對于溫度和應變速度是非常敏感的。處于高彈態(tài)的聚合物,在應力一應變試驗中,在較小應力下可呈現較大的斷裂伸長(cháng)率。通常在拉伸過(guò)程中,具有粘彈性特征,即同時(shí)發(fā)生鏈段運動(dòng)和分子鏈的運動(dòng)。前者在一定條件下可*恢復原形;后者則發(fā)生分子重心的改變,產(chǎn)生不可逆的粘性形變,所以拉斷后的試樣會(huì )產(chǎn)生*形變或殘余形變。
在聚合物的應力一應變曲線(xiàn)上,屈服應力前材料處于彈性區,即除去應力,材料能恢復原形,屈服點(diǎn)之后是塑性區,即除去應力,材料也不再恢復原形,產(chǎn)生*形變。因此我們將聚合物材料的拉伸性能分為彈性區的力學(xué)性能和塑性區的力學(xué)性能。
在測定各種聚合物(包括天然高分子如皮革)的應力一應變性能時(shí),由于樣品的形狀和尺寸對測試結果有重要的影響,必須嚴格按照國家標準來(lái)制樣。同時(shí)應仔細觀(guān)察,避免樣品本身有裂縫等缺陷,防止應力集中對于皮革樣品,因其各部位膠原組織編織蔬密、纖維束粗細及取向情況均有所不同,必須嚴格按國家規定的標準部位取樣、切片和測試。紙張、塑料薄膜等的拉伸性能的測定也都有相應的國家標準,必須嚴格執行。
【總結:了解電子拉力試驗機的使用方法,以及測定聚合物的應力一應變曲線(xiàn),計算各種力學(xué)性能并解釋在拉伸過(guò)程中的力學(xué)行為這對我們的檢測工作很重要】