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实验六A 塑料常规力学性能的测试——拉伸试验

    聚合物材料由于本身长链分子的大分子结构特点,使其具有多重的运动单元,因此在外力作用下的力学行为是一个松弛过程,具有明显的粘弹性质。在拉伸试验时因试验条件的不同,其拉伸行为有很大差别。最典型的拉伸应力—应变曲线如图6-1所示。起始,应力增大应变也增加,在A点之前应力与应变成正比关系,符合虎克定律,呈理想 弹性体。

    A点叫做比例极限点,在OA直线上可任选适当的△σ与△ε,求出材料的起始弹性模量:

    超过A点后的一段,应力增大应变仍增加,但二者不再成正比关系,比值逐渐减小,当到达Y点时,其比值为零。Y点叫做屈服点。此时弹性模量近似为零,这是一个重要 的材料特征点,对塑料来说,它是使用的极限点,如果再继续拉伸,应力只需保持不变 甚至还会下降,应变可以在一个相当大的范围内增加,直至断裂,断裂点的应力可能比屈服点应力小,也可能比它大。断裂点的应力和应变叫做断裂强度和断裂伸长率。塑料是一种粘弹性材料,它的力学松弛过程与温度和外力作用频率(时间)即试验速度有密切关系,试验温度和试验速度这两个因素都可以引起塑料力学松弛过程快慢的改变,使应力——应变曲线的形状发生变化,影响测试结果。同时,在一定的范围内,增加拉伸速度与降低试验温度的效果是相似的,这就是时间-温度等效原理。

    图6-1典型的塑料拉伸应力—应变曲线