電子拉力試驗(yàn)機(jī)除了進(jìn)行拉伸試驗(yàn)外,還可以進(jìn)行壓縮、彎曲、撕裂、剪切、剝離以及疲勞、應(yīng)力松馳等各種力學(xué)試驗(yàn),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(yàn)機(jī)是將聚合物材料所受到的外力和響應(yīng)(即形變).由換能裝置轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),傳人自動(dòng)記錄儀,得到應(yīng)力一應(yīng)變曲線。
從聚合物材料的應(yīng)力一應(yīng)變曲線中,可以獲得彈性模量、破壞應(yīng)力(即抗張強(qiáng)度);屈服應(yīng)力及應(yīng)變、斷裂伸長率以及斷裂能(即應(yīng)力一應(yīng)變曲線直到破壞點(diǎn)下的面積)。因?yàn)榫酆衔锏目箾_擊性能十分重要,在高速拉伸下測得的應(yīng)力一應(yīng)變曲線,可以提供關(guān)于聚合物斷裂能或抗沖擊性能的的信息。對(duì)于我們了解聚合物材料的韌性十分有用。
非晶聚合物的應(yīng)力一應(yīng)變曲線測定也可以用時(shí)間一溫度等效原理來處理,得到一條疊合曲線。因?yàn)樘岣邷囟然蜓娱L力作時(shí)間對(duì)分子運(yùn)動(dòng)是等效的。這樣在室溫下需較長時(shí)間才能觀察到的力學(xué)性能變化,在高溫和較短時(shí)間內(nèi)便可以觀察到。這對(duì)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(qiáng)迫高彈形變。這種冷拉對(duì)于溫度和應(yīng)變速度是非常敏感的。處于高彈態(tài)的聚合物,在應(yīng)力一應(yīng)變試驗(yàn)中,在較小應(yīng)力下可呈現(xiàn)較大的斷裂伸長率。通常在拉伸過程中,具有粘彈性特征,即同時(shí)發(fā)生鏈段運(yùn)動(dòng)和分子鏈的運(yùn)動(dòng)。前者在一定條件下可*恢復(fù)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(yīng)力一應(yīng)變曲線上,屈服應(yīng)力前材料處于彈性區(qū),即除去應(yīng)力,材料能恢復(fù)原形,屈服點(diǎn)之后是塑性區(qū),即除去應(yīng)力,材料也不再恢復(fù)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(qū)的力學(xué)性能和塑性區(qū)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(yīng)力一應(yīng)變性能時(shí),由于樣品的形狀和尺寸對(duì)測試結(jié)果有重要的影響,必須嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)來制樣。同時(shí)應(yīng)仔細(xì)觀察,避免樣品本身有裂縫等缺陷,防止應(yīng)力集中對(duì)于皮革樣品,因其各部位膠原組織編織蔬密、纖維束粗細(xì)及取向情況均有所不同,必須嚴(yán)格按國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn),必須嚴(yán)格執(zhí)行。
【總結(jié):了解電子拉力試驗(yàn)機(jī)的使用方法,以及測定聚合物的應(yīng)力一應(yīng)變曲線,計(jì)算各種力學(xué)性能并解釋在拉伸過程中的力學(xué)行為這對(duì)我們的檢測工作很重要】