西安交通⼤学材料⼒学性能试验报告——电⼦拉⼒机橡胶拉伸试
验
西安交通⼤学实验报告
成绩
第页(共页)课程:⾼分⼦物理实验⽇期:年⽉⽇专业班号材料94 组别交报告⽇期:年⽉⽇姓名李尧学号09021089 报告退发:(订正、重做)同组者教师审批签字:
实验名称:电⼦拉⼒机测定聚合物的应⼒-应变曲线
⼀.实验⽬的1.掌握拉伸强度的测试原理和测试⽅法,掌握电⼦拉⼒机的使⽤⽅法及共⼯作原理;
2.了解橡胶在拉伸应⼒作⽤下的形变⾏为,测试橡胶的应⼒-应变曲线;
3.通过应⼒-应变曲线评价材料的⼒学性能(初始模量、拉伸强度、断裂伸长率);
4.了解测试条件对测试结果的影响;
5.熟悉⾼分⼦材料拉伸性能测试标准条件。
⼆.实验原理
随着⾼分⼦材料的⼤量使⽤,⼈们迫切需要了解它的性能。⽽拉伸性能是⾼分⼦聚合物材料的⼀种基本的⼒学性能指标。
拉伸试验是⼒学性能中⼀种常⽤的测试⽅法,它是在规定的试验温度、湿度和拉伸速度下,试样上沿纵向施加拉伸载荷⾄断裂。在材料试验机上可以测定材料的屈服强度、断裂强度、拉伸强度、断裂伸长率。
影响⾼聚物实际强度的因素有:1)化学结构。链刚性增加的因素都有助于增加强度,极性基团过密或取代基过⼤,阻碍链段运动,不能实现强迫⾼弹形变,使材料变脆。
2)相对分⼦质量。在临界相对分⼦质量之前,相对分⼦质量增加,强度增加,越过后拉伸强度变化不⼤,冲击强度随相对分⼦质量增加⽽增加,没有临界值。3)⽀化和交联。交联可以有效增强分⼦链间的联系,使强度提⾼。分⼦链⽀化程度增加,分⼦间作⽤⼒⼩,拉伸强度降低,⽽冲击强度增加。4)应⼒集中。应⼒集中处会成为材料破坏的薄弱环节,断裂⾸先在此发⽣,严重降低材料的强度。
5)添加剂。增塑剂、填料。增强剂和增韧剂都可能改变材料的强度。增塑剂使⼤分⼦间作⽤⼒减少,降低了强度。⼜由于链段运动能⼒增强,材料的冲击强度增加。惰性填料只降低成本,强度也随之降低,⽽活性填料有增强作⽤。6)结晶和取向。结晶度增加,对提⾼拉伸强度、弯曲强度和弹性模量有好处。结晶尺⼨越⼩,强度越⾼。取向使材料的强度提⾼⼏倍甚⾄⼏⼗倍,此外,取向后可以阻碍裂缝向纵深⽅向发展。7)外⼒作⽤速度和温度。拉伸试验中提⾼拉伸速度和降低温度都会使强度降低。