塑料機(jī)械力學(xué)性能詳解

塑料機(jī)械力學(xué)性能
1、密度與比重
塑料的比重是在一定的溫度下,秤量試樣的重量與同體積水的重量之比值,單位為g/cm3,常用液體浮力法作測(cè)定方法.
在質(zhì)量相同的條件下，密度越輕，根據(jù)ρ=m/V，比重越小，在等體積，價(jià)格相同的情況下，比重越小的材料可以制造的產(chǎn)品越多，單個(gè)產(chǎn)品的材料成本也就越低，而且可以減少產(chǎn)品的重量，節(jié)省運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用。所以，比重是非常重要的屬性。特別是在塑料代替金屬等材料的時(shí)候，是特別大的一個(gè)優(yōu)勢(shì)。
 
2、拉伸/彎曲
在拉伸性能的測(cè)試中，通常的測(cè)試項(xiàng)目為拉伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度、拉伸屈服強(qiáng)度、斷裂伸長率、拉伸彈性模量，彎曲模量/彎曲強(qiáng)度等。
 
拉伸測(cè)試：測(cè)定高聚物材料的基本物性，對(duì)材料施加應(yīng)力后，測(cè)出變形量，求出應(yīng)力，應(yīng)力應(yīng)變曲線是普通的方法。將樣條的兩端用器具固定好，施加軸方向的拉伸荷重，直到遭破壞時(shí)的應(yīng)力與扭曲。
彈性模量：E=( F/S)/(dL/L)（材料在彈性變形階段，其應(yīng)力和應(yīng)變成正比例關(guān)系）彈性模量”是描述物質(zhì)彈性的一個(gè)物理量，是一個(gè)總稱，包括“楊氏模量”、“剪切模量”、“體積模量”等。
 
拉力試驗(yàn)機(jī)
彈性模量的意義：彈性模量是工程材料重要的性能參數(shù)，從宏觀角度來說，彈性模量是衡量物體抵抗彈性變形能力大小的尺度，從微觀角度來說，則是原子、離子或分子之間鍵合強(qiáng)度的反應(yīng)。
強(qiáng)度：材料在載荷作用下抵抗塑性變形或被破壞的大能力。
屈服強(qiáng)度：材料發(fā)生明顯塑性變形的抗力
拉伸強(qiáng)度：在拉伸試驗(yàn)中，試樣直至斷裂為止所承受的大拉伸應(yīng)力。
拉伸應(yīng)力：試樣在計(jì)量標(biāo)距范圍內(nèi)，單位初始橫截面上承受的拉伸負(fù)荷。
拉伸斷裂應(yīng)力：σｔ－εｔ曲線上斷裂時(shí)的應(yīng)力。
拉伸屈服應(yīng)力：σｔ－εｔ曲線上屈服點(diǎn)處的應(yīng)力。
斷裂伸長率：試樣斷裂時(shí)，標(biāo)線間距離的增加量與初始標(biāo)距之比。
屈服點(diǎn)：σｔ－εｔ曲線上σｔ不隨εｔ增加的初始點(diǎn)。
注：
E越大，說明材料越硬，相反則越軟；
σb或σy越大，說材料越強(qiáng)，相反則越弱；
εb或S越大，說明材料越韌，相反則越脆
 
3、沖擊
定義：擺錘打擊簡支梁試樣的中部，使試樣受到?jīng)_擊而斷裂，試樣斷裂時(shí)單位面積或單位寬度所消耗的沖擊功即為沖擊強(qiáng)度。
意義：沖擊韌性是描述高分子材料在高速碰擊下所呈現(xiàn)的堅(jiān)韌程度，或抗斷裂能力。一般來說，沖擊韌性包括兩個(gè)方面：受沖擊后的變形能力以及扛斷裂能力，前者一般用斷裂伸長率表示，而后者一般用沖擊強(qiáng)度來表示。
沖擊強(qiáng)度計(jì)算公式： E=A/bd
A：表示沖動(dòng)時(shí)所消耗的功 ；b/d分別表示受沖擊部位的寬和厚；E即為沖擊強(qiáng)度
沖斷試樣所消耗的功一般分為以下幾個(gè)方面：
使試樣產(chǎn)生破裂的裂紋
使其中某些裂紋發(fā)展貫穿整個(gè)試樣而斷開
使裂紋附近的聚合物發(fā)生形變
使斷開的試樣片段飛出去
少量的克服空氣阻力以及機(jī)械零件之間的摩擦力
注：一般來說，在被破壞前所吸收的沖擊能越大，斷裂伸長也越大，材料的沖擊韌性越好。