物理性質與測試方法 您所在的位置:网站首页 iso 2039-2中文 物理性質與測試方法

物理性質與測試方法

2024-06-03 23:23| 来源: 网络整理| 查看: 265

拉伸性能 (Tensile properties)試驗名稱:Tensile Properties of Plastics(塑膠拉伸性能)試驗標準:ASTM D638,ISO 527-1

拉伸性能衡量該材質的強度。用來決定拉伸一部件所需的應力,和在斷裂前材質可被拉伸多長。拉伸性能和其他一些機械性質均可透過一台萬用試驗機(Universal Testing Machine,UTM)取得。在量度拉伸模量和拉伸強度時,是以固定速度將啞鈴狀樣本拉伸,將由此而產生的內張力(Internal tensions)除以樣本原有的橫截面面積便是樣本的內應力(Stress)。而樣本的應變(Strain)則是樣本的伸長長度除以原有長度。以此二數據繪圖而得的是應力-應變曲線圖,如下圖所示。 

拉伸模數(Tensile Mordulus)定義為應力-應變曲線起始時的斜率。斜率愈大,在一定的應力下產生的內應力愈大,亦即所需要的外力愈大。因此拉伸模量愈大,塑料便愈堅硬。降伏點(Yield)定義為應力-應變曲線上第一個區域值極大點,亦即當應變增加時,應力並不增加的時候。此時樣本的內應力,降伏點內應力,被稱為降伏點拉伸強度(Tenstenth strength at Yield)。在此之後,若繼續拉伸試片,在試片中段會開始被拉長,產生永久性變形;因此,降伏點拉伸強度會被視為最大工作應力。

對脆性(Brittle)塑料而言,本質上沒有降伏點,所以在斷裂時的內應力最大;因此,此時內應力便稱為斷裂點拉伸強度(Tensile strength at Break),作為脆性塑料的最大工作應力。另一方面,對於韌性塑料而言,它斷裂點的內應力可能大於或小於降伏點時的內應力。如果斷裂時的內應力大於降伏點內應力,斷裂時的內應力便被稱為該材料的斷裂點拉伸強度。斷裂點拉伸強度只在容許永久性變形的情況下(例如產品不重視外觀),才被視為最大工作應力。

斷裂點伸長率(Elogation at Break)是斷裂時的總伸長百分比。它可作為比較材料可塑性(Plasticity)的指標。斷裂點伸長率愈高,塑料的可塑性愈強。同理,降伏點伸長率(Elongation at Yield)是降伏點時的伸長比。因為它是發生永久性變形前的最長延伸率,所以它在應用上比斷裂點拉伸率更重要。

由於這些拉伸性能數據與拉伸速度、樣品形狀大小和外在環境因素,如溫度和濕度等有密切關係,而物性表數據是在一特定條件下量度的--如聚丙烯的拉伸性能是在溫度23℃和相對濕度50%環境下以每分鐘50毫米拉伸的--所以如果產品的使用情境差別很大,實驗數據的參考價值就較低。因此,在應用這些數據時,通常都會乘以大於一的因子--稱為「安全因子」--以緩衝使用情境與結構設計上的分別。

另外,在拉伸模數的計算上,因為應力應變關係在接近降伏點時斜率會趨緩;對於如何認定前面的彈性區段的直線關係,各家實驗室可能採用不一樣的認定準則。這使得拉伸模數在各家實驗室的機構差異可能高達3000-4000kgf/cm2。先將此因素考慮後再進行不同實驗室間數據之比較。

彎曲性能(Flexural Properties)試驗名稱:Plastics--Determination of Flexural Properties(塑膠:測量彎曲性能)試驗標準:ASTM D790,ISO 178

實務上衡量塑膠材質的強度,多以彎曲模量(Flexural Mordulus)取代拉伸模量,並直接稱呼彎曲模量為彈性係數(Eleastic Mordulus)、剛性模量(Stiffness Mordulus),或直接以剛性稱呼(Stiffness)。這是由於塑膠成品在應用中,不只是受到拉伸,而常常以彎曲的方式呈現。例如,當一塑膠容器盛滿液體被提至高處時,它的底部會受重力而彎曲現象。在彎曲時,物件外側是受拉伸(Tensile)而內側受壓縮(Compression)。由於塑膠材料在機械性能方面的往往呈現各向異性(Anisotrophy),其壓縮模量大於拉伸模量,因此不能只單靠拉伸模量來預估塑料成品在彎曲時的性能表現。雖然拉伸模量和壓縮模量都是可以量度的,但是利用此二數據來預估彎曲性能表現卻相當困難和繁複。一般來說,彎曲模量會大於拉伸模量。



【本文地址】

公司简介

联系我们

今日新闻

    推荐新闻

    专题文章
      CopyRight 2018-2019 实验室设备网 版权所有