八聚合物的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線演示文稿

八聚合物的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有22頁\編輯于星期五（優(yōu)選）八聚合物的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線.現(xiàn)在是2頁\一共有22頁\編輯于星期五目的和要求1、熟悉高分子材料拉伸性能測試標(biāo)準(zhǔn)條件、測試原理及其操作。2、了解測試條件對測定結(jié)果的影響。3、測定聚丙烯等材料的屈服強(qiáng)度，斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率，并理解應(yīng)力—應(yīng)變曲線的意義；4、掌握高聚物的靜載拉伸實驗方法。現(xiàn)在是3頁\一共有22頁\編輯于星期五實驗原理1、應(yīng)力—應(yīng)變曲線

拉伸實驗是最常用的一種力學(xué)實驗，由實驗測定的應(yīng)力應(yīng)變曲線，可以得出評價材料性能的屈服強(qiáng)度，斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率等表征參數(shù)，不同的高聚物、不同的測定條件，測得的應(yīng)力—應(yīng)變曲線是不同的?，F(xiàn)在是4頁\一共有22頁\編輯于星期五應(yīng)力與應(yīng)變之間服從虎克定律，即：式中σ——應(yīng)力，MPa；

ε——應(yīng)變，％；

E——彈性模量，MPa；

A為屈服點(diǎn)，A點(diǎn)所對應(yīng)力叫屈服應(yīng)力或屈服強(qiáng)度?，F(xiàn)在是5頁\一共有22頁\編輯于星期五2、玻璃態(tài)高聚物拉伸時曲線發(fā)展的幾個階段

(1)屈服區(qū)(2)延伸區(qū)(3)增強(qiáng)區(qū)3、影響高聚物機(jī)械強(qiáng)度的因素

(1)大分子鏈的主價鏈，分子間力以及高分子鏈的柔性等，是決定高聚物機(jī)械強(qiáng)度的主要內(nèi)在因素。

(2)混料及塑化不均,會產(chǎn)生細(xì)紋、凹陷、真空泡等形式留在制品表面或內(nèi)層。

(3)環(huán)境溫度、濕度及拉伸速度等對機(jī)械強(qiáng)度有著非常重要的影響。現(xiàn)在是6頁\一共有22頁\編輯于星期五4、由于不同的高分子材料，在結(jié)構(gòu)上不同，表現(xiàn)為應(yīng)力-應(yīng)變曲線的形狀也不同。目前大致可歸納成5種類型

(a)的特點(diǎn)是軟而弱。拉伸強(qiáng)度低，彈性模量小，且伸長率也不大，如溶脹的凝膠等。(b)的特點(diǎn)是硬而脆。拉伸強(qiáng)度和彈性模量較大，斷裂伸長率小，如聚苯乙烯等。

現(xiàn)在是7頁\一共有22頁\編輯于星期五(c)的特點(diǎn)是硬而強(qiáng)。拉伸強(qiáng)度和彈性模量大，且有適當(dāng)?shù)纳扉L率，如硬聚氯乙烯等。(d)的特點(diǎn)是軟而韌。斷裂伸長率大，拉伸強(qiáng)度也較高，但彈性模量低，如天然橡膠、順丁橡膠等。(e)的特點(diǎn)是硬而韌。彈性模量大、拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率也大，如聚對苯二甲酸乙二醇酯、尼龍等?，F(xiàn)在是8頁\一共有22頁\編輯于星期五儀器、設(shè)備和材料1、材料試樣(1)試樣的類型和尺寸①I型試樣I型試樣形狀及尺寸分別見圖2-1和表1-1。

圖2-1I型試樣現(xiàn)在是9頁\一共有22頁\編輯于星期五表1-1I型試樣尺寸(mm)現(xiàn)在是10頁\一共有22頁\編輯于星期五②II型試樣II型試樣形狀及尺寸分別見圖2-2和表1-2。

圖2-2II型試樣表1-2II型試樣尺寸現(xiàn)在是11頁\一共有22頁\編輯于星期五③III型試樣形狀及尺寸分別見圖2-3和表1-3。圖2-3III型試樣表1-3III型試樣尺寸(mm)

現(xiàn)在是12頁\一共有22頁\編輯于星期五④IV型試樣形狀及以下分別見圖2-4和表1-4。圖2-4IV型試樣表1-4IV型試樣尺寸(mm)現(xiàn)在是13頁\一共有22頁\編輯于星期五

(2)試樣類型的選擇不同的材料由于尺寸效應(yīng)不同，故應(yīng)盡量減少缺陷和結(jié)構(gòu)不均勻性對測定結(jié)果的影響，按表2選用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的拉伸試樣類型以及相應(yīng)的實驗速度。

III型僅用于測定拉伸強(qiáng)度現(xiàn)在是14頁\一共有22頁\編輯于星期五(3)試樣的制備及要求

①試樣制備和外觀檢查，按GB1039規(guī)定進(jìn)行。②試樣厚度除表中規(guī)定外，板材厚度d≤l0mm時，可用原厚為試樣厚度；當(dāng)厚度d>10mm時，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。③每組試樣不少于5個，對各向異性的板材應(yīng)分別從平行與主軸和垂直與主軸的方向各取一組試樣?，F(xiàn)在是15頁\一共有22頁\編輯于星期五2、儀器、設(shè)備實驗設(shè)備為CMT微機(jī)控制電子萬能試驗機(jī)

現(xiàn)在是16頁\一共有22頁\編輯于星期五實驗步驟

1按以下順序開機(jī)：試驗機(jī)——>打印機(jī)——>計算機(jī)。每次開機(jī)后，最好要預(yù)熱10分鐘，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，再進(jìn)行試驗工作。2雙擊電腦桌面圖標(biāo)，進(jìn)入試驗軟件，選擇好聯(lián)機(jī)的用戶名和密碼選擇對應(yīng)的傳感器（本實驗為1號傳感器）后擊?，F(xiàn)在是17頁\一共有22頁\編輯于星期五3準(zhǔn)備好楔形拉伸夾具。若夾具已安裝到試驗機(jī)上，則對夾具進(jìn)行檢查,并根據(jù)試樣的長度及夾具的間距設(shè)置好限位裝置。4點(diǎn)擊新試驗，選擇相應(yīng)的塑料拉伸試驗方案(試驗方案的設(shè)置參照軟件說明書)，輸入試樣的原始用戶參數(shù)如尺寸等，如下所示。多根試樣直接按回車鍵生成新記錄。

現(xiàn)在是18頁\一共有22頁\編輯于星期五5分別將上、下夾具裝到試驗機(jī)的上、下接頭上，插上插銷，旋緊鎖緊螺母。先搬動上夾具的上搬把，使鉗口張開適當(dāng)?shù)膶挾?，大于所裝試樣的厚度即可；將試樣一端放入上夾具鉗口之間，并使試樣位于鉗口的中央，松開上搬把，將試樣上端夾緊。在夾好試樣一端后，力值清零（點(diǎn)擊力窗口的按鈕）再夾另一端。6將大變形的上下夾頭夾在試樣的中部，并保證上下夾頭之間的頂桿接觸，以保證試樣原始標(biāo)距的正確。本實驗頂桿的間距設(shè)置為50mm。7點(diǎn)擊，開始自動試驗。試驗自動結(jié)束后，軟件顯示試驗結(jié)果，包括試樣的拉伸斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長率和彈性模量等結(jié)果參數(shù)?，F(xiàn)在是19頁\一共有22頁\編輯于星期五8重復(fù)上述5-6步驟做完5個試樣后，試驗完成。點(diǎn)擊,打印試驗報告。9關(guān)閉試驗窗口及軟件。關(guān)機(jī)順序：試驗軟件——>試驗機(jī)——>打印機(jī)——>計算機(jī)?，F(xiàn)在是20頁\一共有22頁\編輯于星期五實驗數(shù)據(jù)與處理1.拉伸強(qiáng)度或拉伸斷裂應(yīng)力或拉伸屈服應(yīng)力或偏置屈服應(yīng)力。

－拉伸強(qiáng)度；－拉伸時的應(yīng)變；－拉伸斷裂應(yīng)力；－斷裂時的應(yīng)變；－拉伸屈服應(yīng)力；－屈服時的應(yīng)變；－偏置屈服應(yīng)力；－偏置屈服時的應(yīng)變X％；

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

圖3-1拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線

現(xiàn)在是21頁\一共有22頁\編輯于星期五

按式(1-1)計算：

（1-1）式中——抗拉伸強(qiáng)度或拉伸