10KN聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定

试验1高分子材料拉伸强度及断裂伸长率测定摘要：本实验旨在测定高分子材料的拉伸强度和断裂伸长率。

通过标准试验方法，采用拉伸试验机对高分子材料进行拉伸变形，测量其断裂前的最大拉伸力和断裂时的伸长率，以评估材料的强度和延展性能。

实验结果显示，高分子材料的拉伸强度和断裂伸长率与其结构和成分密切相关。

关键词：高分子材料、拉伸强度、断裂伸长率、材料性能评估引言：高分子材料具有广泛的应用领域，如塑料、橡胶、纤维等。

对于这些材料而言，其力学性能尤为重要，包括强度和延展性。

拉伸强度和断裂伸长率是评估高分子材料力学性能的重要参数，能够反映材料是否具有足够的强度和延展性。

因此，通过测定高分子材料的拉伸强度和断裂伸长率，可以评估其适用范围和质量。

实验方法：1.实验仪器与试样准备使用标准拉伸试验机，根据国际标准ASTM D638或GB 1040，选择合适的试样尺寸。

将试样制备成矩形条形，宽度为10 mm，厚度为约2 mm。

试样长度根据实际需要确定。

2.实验设定与操作将试样夹持在拉伸试验机上，并调整夹具，使试样处于合适的拉伸状态。

根据试样质量和试验要求，设定拉伸速度，在试验过程中保持恒定。

3.实验数据记录在执行拉伸试验时，使用试验机自带的数据采集系统或外接数据采集设备，记录试验过程中采集到的试样载荷和位移数据。

根据数据计算并记录试验过程中的应力和应变值。

4.数据处理根据试验数据计算最大拉伸力（F_max）和最断裂时的伸长率（ε_rupt）。

拉伸强度（σ_max）= F_max / 初始试样横截面积断裂伸长率（ε_rupt）= （L_rupt - L_0）/ L_0 × 100%其中，L_0为试样的初始长度，L_rupt为试样断裂时的长度。

5.实验重复与数据分析对同一批次的高分子材料进行多次试验，记录多组数据，并计算出平均值和标准差。

根据实验数据进行统计分析，评估材料的拉伸强度和断裂伸长率。

结果与讨论：通过多组实验数据分析，可以得出高分子材料的拉伸强度和断裂伸长率范围。

实验1 高分子材料拉伸强度及断裂伸长率测定一、实验目的通过实验了解聚合物材料应力—应变曲线特点、试验速度对应力—应变曲线的影响、拉伸强度及断裂伸长率的意义，熟悉它们的测试方法；并通过测试应力—应变曲线来判断不同聚合物的力学性能。

二、实验原理为了评价聚合物材料的力学性能，通常用等速施力下所获得的应力—应变曲线来进行描述。

所谓应力是指拉伸力引起的在试样内部单位截面上产生的内力；而应变是指试样在外力作用下发生形变时，相对其原尺寸的相对形变量。

不同种类聚合物有不同的应力—应变曲线。

等速条件下，无定形聚合物典型的应力—应变曲线如图1所示。

图中的α点为弹性极限，σα为弹性（比例）极限强度，εα为弹性极限伸长。

在α点前，应力—应变服从虎克定律：σ=Έε式中σ——应力，MPa；ε——应变，%；Ε——弹性（杨氏）模量（曲线的斜率），MP 。

曲线斜率E反映材料的硬性。

Y称屈服点，对应的σy和εy称屈服强度和屈服伸长。

材料屈服后，可在t点处，也可在t′点处断裂。

因而视情况，材料断裂强度可大于或小于屈服强度。

εt（或εt′）称断裂伸长率，反映材料的延伸性。

从曲线的形状以及σt和εt的大小，可以看出材料的性能，并借以判断它的应用范围。

如从σt的大小，可以判断材料的强与弱；而从εt的大小，更正确地讲是从曲线下的面积大小，可判断材料的脆性与韧性。

从微观结构看，在外力的作用下，聚合物产生大分子链的运动，包括分子内的键长、键角变化，分子链段的运动，以及分子间的相对位移。

沿力方向的整体运动（伸长）是通过上述各种运动来达到的。

由键长、键角产生的形变较小（普弹形变），而链段运动和分子间的相对位移（塑性流动）产生的形变较大。

材料在拉伸到破坏时，链段运动或分子位移基本上仍不能发生，或只是很小，此时材料就脆。

若达到一定负荷，可以克服链段运动及分子位移所需要的能量，这些运动就能发生，形变就大，材料就韧。

如果要使材料产生链段运动用分子位移所需要的负荷较大，材料就较强及硬。

断裂强力和断裂伸长率的测定条样法1 范围本标准规定了采用拆纱条样和剪割条样测定织物断裂强力和断裂伸长率的方法，包括试样在试验用标准大气中平衡或湿润两种状态的试验。

本标准适用于机织物，也适用于其它技术生产的织物（如针织物、非织选布、涂层织物及其它类型的纺织织物。

本标准不适用于弹性强物、纬平针织物、罗纹针织物、土工布、玻璃纤维织物、碳纤维织物和聚烯烃扁丝织物。

本标准规定使用等速伸长试验仪。

注：根据有关各方协议可使用等速牵引试验仪，应在试验报告中注明。

2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版式本的可能性。

GB6529-86 纺织品的调湿和试验用标准大气GB8170-87 数值修约规则3 定义本标准采用下列定义3．1条样试验试样整个宽度被夹持器夹持的一种织物拉伸试验。

3．2剪割条样用剪切方法使试样达到规定试验宽度的条样试样。

3．3拆纱条样从试样两侧拆去基本相同数量的纱线而使试样达到规定试验宽度的条形试样。

3．4隔距长度试验区装置上夹持试样的两有效夹持线间的距离。

3．5初始长度在规定的预张力时，试验装置上夹持试样的两有效夹持有异议线间的距离。

3．6预张力在试验开始前施加于试样的力。

3．7断裂强力在规定条件下进行的拉伸试验过程中，试样被拉断记录的最大力。

3．8断脱强力在规定条件下进行的拉伸试验过程中，试样断开前瞬间记录的最终的力。

3．9伸长因拉力的作用引起试样长度的增量，以长度单位表示。

3．10伸长率试样的伸长与其初始长度之比，以百分率表示。

3．11断裂伸长率对应于断裂强力的伸长率。

3．12断脱伸长率对应于断脱强力的伸长率。

3．13等速伸长试验仪在整个试验过程中，夹持试样的夹持器一个固定，另一个以恒定速度运动，使试样的伸长与时间成正比的一种试验仪器。

3．14 等速牵引试验仪一牵引夹持器抢救无效速移动，另一驱动重锤机构的夹持器施加负荷的一种试验仪器。

抗拉强度、伸长率及断后伸长率测定方法
1、方法概要
试验系用拉力拉伸试验，一般拉至断裂，检测钢筋的力学性能。

2、引用标准
GB/T228-2002金属材料室温拉伸试验方法
3、主要仪器和设备
a):万能材料试验机（精确至0.01KN）
b):电动钢筋标距仪
c):游标卡尺
d):钢直尺
4、试验条件
试验室的环境温度一般在10℃～35℃，对温度要求严格的试验，试验温度为（23±5）℃。

5、试验步骤
a):检验原材进场合格证、名称、牌号
b):试样尺寸的测量（直径d），精确至0.01mm.
c):试样原始标距，为测定伸长率，在钢筋纵肋上每1cm打1标记。

d):根据钢筋原材直径更换合适的夹具。

e):开动电源启动万能试验机，根据钢筋长度调整上下夹具。

拉伸强度和断裂伸长率关系拉伸强度（tensile strength）和断裂伸长率（elongation at break）是材料力学性能中两个重要的指标，用于评价材料在拉伸过程中的抗拉能力和延展性。

本篇文章将深入探讨拉伸强度和断裂伸长率之间的关系，旨在帮助读者更好地理解这两个指标的意义及其对材料性能的影响。

一、拉伸强度的定义和测量方式拉伸强度是指在材料拉伸过程中，材料抵抗断裂的能力。

它代表了材料的极限抗拉强度，通常以单位面积的力来衡量。

在拉伸试验中，材料样品会被沿着轴向加载，直到出现断裂。

拉伸强度可通过计算样品断裂前的最大受力来确定，然后除以样品的初始横截面积得出具体数值。

二、断裂伸长率的定义和测量方式断裂伸长率是指材料在拉伸过程中的延展性，它表示材料在断裂时拉伸的程度或变形量。

断裂伸长率是通过将拉伸试样两端固定在夹具上，然后在一个控制的速度下进行拉伸，直到样品断裂为止来测量的。

断裂伸长率可以通过测量样品断裂前后的长度差异来计算，并以百分比表示。

三、拉伸强度和断裂伸长率的关系拉伸强度和断裂伸长率是材料性能的两个重要方面，它们通常具有相对的关系。

一般来说，具有较高拉伸强度的材料往往具有较低的断裂伸长率，而具有较高断裂伸长率的材料往往具有较低的拉伸强度。

这个关系的原因主要是由于材料的微观结构和组织决定了它们的力学性能。

较高的拉伸强度意味着材料的原子或晶粒间的键结更强，更难破坏。

而较高的断裂伸长率则表示材料更能够承受较大的形变，原子或晶粒之间的结构在拉伸过程中以一种更连续和延展的方式进行变化。

另外，拉伸强度和断裂伸长率还与材料的化学成分和加工工艺有关。

不同的材料配方和加工方法会导致微观结构的差异，进而影响它们的力学性能。

一些特殊合金材料通过合理的合金设计和热处理工艺，可以同时提高拉伸强度和断裂伸长率，实现优异的力学性能。

四、拉伸强度和断裂伸长率在工程中的应用拉伸强度和断裂伸长率是工程设计和材料选择中的重要参考指标。

抗拉强度伸长率及断后伸长率测定方法抗拉强度（Tensile strength）是指材料在拉伸过程中，单位截面积上所能承受的最大拉力。

伸长率（Elongation）是指材料在拉伸过程中，单位长度延伸的比例。

断后伸长率（Reduction of area）是指材料在断裂后，截面缩小的比例。

抗拉强度、伸长率和断后伸长率是评估材料力学性能的重要指标，广泛应用于材料研究和工程设计中。

下面介绍几种常用的测定方法：1.标准拉伸试验法（ASTMD638）：这是一种最常用的测定方法，适用于塑料、橡胶和金属材料等。

方法是在标准拉伸试验机上进行试验，将样品固定在两个夹具之间，施加恒定的拉力，逐渐增加，直至样品断裂。

根据拉伸试验曲线，可以确定材料的抗拉强度和伸长率。

2.带缩径试验法（ISO6892-1）：这是一种适用于金属材料的测定方法。

方法是在标准缩径试验机上进行试验，将样品固定在两个夹具之间，施加恒定的拉力，逐渐增加。

当样品断裂后，测量断口的截面缩小的比例，即可得到断后伸长率。

3.加弹性测定法（ISO527-3）：这是一种适用于塑料材料的测定方法。

方法是在标准拉伸试验机上进行试验，将样品固定在两个夹具之间，施加恒定的拉力，逐渐增加。

当样品发生明显的拉伸变形后，停止加载，测量样品恢复到初始长度所需的时间，即可得到伸长率。

4.分离试验法（ISO6892-1）：这是一种适用于金属材料的测定方法。

方法是在标准拉伸试验机上进行试验，将样品固定在两个夹具之间，施加恒定的拉力。

在拉伸过程中，观察样品表面的裂纹扩展情况，直至样品断裂。

根据断裂前后样品的截面积，可以计算出抗拉强度和断后伸长率。

总结起来，抗拉强度、伸长率和断后伸长率的测定方法因材料不同而有所差异。

在进行测定时，需要根据具体材料的特性选择合适的方法，确保测量结果准确可靠。

这些测定方法对于材料制备和工程设计具有重要的指导意义，能够帮助提高材料的力学性能和工程质量。

抗拉强度伸长率及断后伸长率测定方法抗拉强度是指材料在拉伸破坏前承受的最大拉力，是衡量材料抗拉性能的一个重要指标。

伸长率是指在材料抗拉断裂时，样品在断裂前后长度的变化比例。

断后伸长率是指材料拉伸断裂后样品两端的断面之间的距离相比原始样品长度的比例。

测定方法：1. 准备样品：根据标准方法制备符合要求的试样。

试样可以是圆形或长方形的，长度一般为50-100mm，宽度和厚度根据要求确定。

2.安装装置：将试样固定在拉力试验机上，确保试样的安装和夹紧是正确的，避免试样在进行拉伸过程中出现异常变形。

3. 参数设置：根据要求设置加载速度和试验结束条件。

加载速度一般在每分钟5-10mm之间。

4.开始试验：开始加载试样，通过逐渐增加载荷的方式对试样进行拉伸。

在试验过程中记录被加载的力和伸长的距离。

5.测量抗拉强度：抗拉强度可以通过最大加载力除以试样初始横截面积来计算得到。

6.测量伸长率：断裂前后的长度可以通过图像记录或者直接测量得到。

将断裂后的长度减去初始长度，然后除以初始长度，再乘以100，即可得到伸长率。

7.计算断后伸长率：根据试样的几何形状和断裂表面的测量结果，计算断后伸长率。

将断裂面之间的距离减去初始长度，然后除以初始长度，再乘以100，即可得到断后伸长率。

注意事项：1.在进行试验前，应将试样进行干燥处理，确保试样表面无水分和杂质的干净状态。

2.在试验过程中，应注意试样的变形情况，避免试样出现异常变形，影响测量结果的准确性。

3.当进行断后伸长率的测量时，应注意断裂面的测量方法，避免出现错误的测量结果。

4.根据要求，可以进行多次试验，计算平均值，提高测量结果的准确性。

抗拉强度和伸长率是材料性能的重要参数，在材料选择、工程设计和质量控制中起着关键作用。

通过合理的测定方法，可以得到准确可靠的数据，为科学研究和工程实践提供有力的支持。

【机械加工】聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定聚合物是由多个单元分子组合而成的高分子化合物。

由于其物理和化学特性的独特组合，聚合物广泛应用于各种领域，如制造业、医学、航空航天等。

聚合物材料的长期使用性能依赖于其力学性能，其中拉伸强度和断裂伸长率是最重要的力学性能参数之一。

本文将介绍聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定方法。

1. 聚合物拉伸强度的测定拉伸强度是指在材料拉伸过程中，断裂前材料承受的最大力值。

聚合物材料的拉伸强度测定可以通过多种测试方法来实现，其中比较常见的方法有万能试验机和拉字符。

（1）万能试验机测定方法万能试验机是一种常见的力学测试设备，可以用于材料的弯曲、压缩和拉伸等测试。

在拉伸测试中，试样被拉伸，同时在试样两端固定的夹具上施加上下两个称重传感器，记录试验过程中材料的伸长量和所承受的拉力，计算出材料的拉伸强度。

（2）拉字符测定方法断裂伸长率是指在材料拉伸过程中，试样破裂前伸长的长度与试样初始长度之比。

这个参数是用来描述聚合物材料在受压力下发生拉伸变形时，它能够延长到多大的程度，从而在很大程度上反映出材料的拉伸性能。

测试断裂伸长率的方法通常使用拉字符等拉伸测试设备。

其测试方法如下：首先，在试样的中心位置与试样的两端使用标记刻度。

之后，将试样插入拉字符夹口，并通过万能试验机或原始数据记录仪等设备来施加拉伸载荷使试样开始拉伸。

当试样达到承载极限或破折点时，即被拉断时，我们会注意到在拉伸成功的断口处可以看到有一个明显的断点。

通过量度试样在破裂时断口前后的距离，就可以计算出试样的断裂伸长率。

综上所述，拉伸强度和断裂伸长率是用来描述聚合物材料的重要力学性能参数，对于聚合物的研发、生产、市场应用等过程十分重要。

通过选择合适的测试方法和设备，对聚合物的性能进行准确、快速和有效的测试，可以帮助人们更好地了解聚合物材料的力学性能，并提高聚合物材料的生产和应用效率。

断裂强力和断裂伸长率的测定本标准是参考了国际标准草案ISO／DIS 13934．1-94《纺织品织物拉伸性能第1部分：最大强力和最大强力时伸长率的测定条样法》对国家标准GB 3923-83《机织物断裂强力和断裂伸长的测定(条样法)》进行修订的。

与GB 3923-83相比，主要在以下几个方面作了修改：1．题目和适用范围：题目参照采用国际标准草案ISO／DIS 13934．1-94的题目，与此相应适用范围扩大，不仅适用于机织物，也适用于其他技术生产的织物。

2．使用仪器：规定使用一种类型仪器，即CRE型强力仪。

3．试样：明确规定根据织物品种采用拆纱条样或剪割条样。

剪取试样要求与国际标准一致。

4．拉伸速度：采用定速拉伸，以织物的断裂伸长率为确定依据，而不考虑织物的品种。

5．隔距长度：以织物的断裂伸长率为确定依据，而不考虑织物的品种。

6．试样夹持：包括两种夹持方法，即预张力夹持或松式夹持。

松式夹持试样的断裂伸长率计算有所不同。

《纺织品织物拉伸性能》包括两个部分：第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定条样法；第2部分：断裂强力的测定抓样法。

本标准从生效之日起，同时代替GB 3923-83。

本标准的附录A和附录B是提示的附录。

本标准由中国纺织总会科技发展部提出。

本标准由中国纺织总会标准化研究所归口。

本标准起草单位：国家棉纺织产品质量监督检验中心、中国纺织总会标准化研究所。

本标准主要起草人：王颖、郑宇英。

1Textiies-Tensile properties Of fabrics-Part 1Determination of breaking force and elongation at breaking force--Strip methodGB／T 3923.1一1 997代替 GB 3923-83本标准规定了采用拆纱条样和剪割条样测定织物断裂强力和断裂伸长率的方法，包括试样在试验用标准大气中平衡或湿润两种状态的试验。

胶粘带拉伸强度与断裂伸长率的试验方法胶粘带是一种可以粘合之后拆卸的材料，广泛应用于工业、家居、医疗等领域。

其性能评定中最重要的两个指标之一就是拉伸强度与断裂伸长率。

拉伸强度是指当胶粘带在受到拉力作用下发生拉伸时，它所能承受的最大力值，常用于表示胶粘带的强度和韧性。

断裂伸长率则是指胶粘带在受力引起形变的过程中，发生破坏前发生的最大形变百分比。

通俗地说，就是指胶粘带被拉到最长时，相对原始长度所能承受的最大延伸量。

为了准确、可靠地测量这两个参数，需要采取一定的试验方法。

下面将介绍胶粘带拉伸强度与断裂伸长率的试验方法。

一、试验仪器1.拉伸试验机：能够向试验样品施加拉力并记录力值的仪器。

常见的有电子拉伸试验机、万能材料试验机等。

2.标准试样：按照标准规定制成的代表性样品。

3.量具：如游标卡尺、数字测厚仪等。

二、试验步骤1.制备试样2.测试拉伸强度（1）取一条胶粘带样品，将其两端粘贴在拉伸试验机的夹具上。

（2）首先对样品进行预应力处理，将其用设定的负荷拉伸至规定的应力水平，保持一定时间。

此时可观察到试样的延伸程度稳定后，方可进行下一步加载。

（3）给样品增加应力，提高拉力，并记录相应的拖曳应力、位移和时间。

（4）试验结束时，将松开拉力，使样品回到其初始长度。

（5）根据得到的数据计算出胶粘带的拉伸强度。

计算公式如下：拉伸强度=负荷最大值/试样断面积3.测试断裂伸长率（3）开始应用拉力，负荷增加时记录下负荷，延伸程度，拉伸速度和时间。

（4）当试样发生破断时，记录其断裂拉力和伸长率。

断裂伸长率=（试样在破断前延伸的长度/试样的原始长度）×100%三、注意事项1.制备胶粘带样品时，需要按照标准要求制作。

如果试样存在缺陷和瑕疵，则会影响试验结果的精度。

2.进行拉伸试验时，需要注意安全，保护好手部和眼睛，以免突发事件伤害到其它人员。

3.试验中，需要注意实验环境的稳定性，温度、湿度等因素对试验结果产生的影响应被严格控制。

拉伸强度和断裂伸长率拉伸强度和断裂伸长率是材料力学中两个非常重要的概念。

在材料的制造和使用过程中，这两个参数能够直接反映出材料的强度和韧性等性质。

本文将从定义、计算方法、影响因素和实际应用等方面详细介绍拉伸强度和断裂伸长率。

首先，拉伸强度是指材料在拉伸过程中承受的最大应力值。

在拉伸试验中，材料会受到逐渐增大的拉力，直到出现断裂为止。

在这个过程中，测量得到的最大应力值就是拉伸强度。

通常情况下，拉伸强度的单位为兆帕（MPa）。

其次，断裂伸长率是指材料在拉伸断裂前的延展性能。

也就是说，在拉伸试验中，当材料断裂时，测量得到的最大拉伸长度与原始长度之比就是断裂伸长率。

通常情况下，断裂伸长率的单位为百分比（%）。

接下来，我们来介绍一下拉伸强度和断裂伸长率的计算方法。

在进行拉伸试验之前，需要先制备标准试样，并进行表面处理和标记。

然后将试样固定在拉伸试验机上，逐渐增大拉力。

当试样出现断裂时，记录下最大应力值和最大拉伸长度。

最后，通过计算公式即可得到拉伸强度和断裂伸长率。

对于实际应用来说，拉伸强度和断裂伸长率是非常重要的参数。

例如，在机械加工、汽车制造、建筑材料等领域中，这两个参数能够直接反映出材料的质量和性能。

此外，在新材料的研发过程中，拉伸试验也是必不可少的一项实验。

最后，我们来谈一下影响拉伸强度和断裂伸长率的因素。

首先是材料本身的性质，例如晶体结构、化学成分、热处理等都会对材料的拉伸性能产生影响。

其次是试样的形状和尺寸，不同形状和尺寸的试样会对拉伸强度和断裂伸长率产生不同的影响。

最后是试验条件，例如温度、湿度、应变速率等都会对试验结果产生影响。

综上所述，拉伸强度和断裂伸长率是材料力学中非常重要的概念。

了解这两个参数的定义、计算方法、影响因素和实际应用等方面，对于提高材料的质量和性能有着重要的意义。

实验4 聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定1. 实验目的（1）熟悉高分子材料拉伸性能测试标准条件和测试原理。

（2）掌握测定聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定方法。

（3）考察拉伸速度对聚合物力学性能的影响。

2. 实验原理拉伸试验是在规定的试验温度、试验速度和湿度条件下，对标准试样沿其纵轴方向施加拉伸载荷，直到试样被拉断为止。

基本公式：L L L -=ε （2－13） 0A F=σ （2－14） )(000L L A FL E -==εσ （2－15） 式中，ε伸长率即应变；σ为应力；L 为样品某时刻的伸长；0L 为初始长度；0A 为初始横截面积；F 为拉伸力；E 为拉伸模量。

聚合物的拉伸性能可通过其应力－应变曲线来分析，典型的聚合物拉伸应力－应变曲线如图2－28（左）所示。

在应力－应变曲线上，以屈服点为界划分为两个区域。

屈服点之前是弹性区，即除去应力后材料能恢复原状，并在大部分该区域内符合虎克定律。

屈服点之后是塑性区，即材料产生永久性变形，不再恢复原状。

根据拉伸过程中屈服点的表现，伸长率的大小以及其断裂情况，应力－应变曲线大致可分为如图2－28（右）所示的五种类型：①软而弱；②硬而脆；③硬而强；④软而强；⑤硬而韧。

图2－28 五种典型聚合物拉伸应力－应变曲线1－软而弱；2－硬而脆；3－硬而强；4－软而强；5－硬而韧本实验在不同应变速度下测定聚乙烯的应力－应变曲线。

将已知长度和横截面积的样品，夹在两个夹具之间，以恒速拉伸至断裂，测定应力随伸长的变化。

分析在不同应变速度时测定的数据，可以了解材料的强度、韧性及极限性能。

有合适的样品架或可设法固定住的聚合物都可进行本实验。

均匀的样品重复性可优于±5％。

但由于制各样品和实验操作中存在的一些不可避免的可变因素，使重复性比此数值要差些。

3. 实验设备和材料（1）仪器设备万能电子拉力机(上海衡翼HY-1080微机控制电子万能试验机)，游标卡尺、直尺。

实验4 聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定1. 实验目的（1）熟悉高分子材料拉伸性能测试标准条件和测试原理。

（2）掌握测定聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定方法。

（3）考察拉伸速度对聚合物力学性能的影响。

2. 实验原理拉伸试验是在规定的试验温度、试验速度和湿度条件下，对标准试样沿其纵轴方向施加拉伸载荷，直到试样被拉断为止。

基本公式： （2－13）（2－14）（2－15）式中，伸长率即应变；为应力；为样品某时刻的伸长；为初始长度；为初始横截面积；为拉伸力；为拉伸模量。

聚合物的拉伸性能可通过其应力－应变曲线来分析，典型的聚合物拉伸应力－应变曲线如图2－28（左）所示。

在应力－应变曲线上，以屈服点为界划分为两个区域。

屈服点之前是弹性区，即除去应力后材料能恢复原状，并在大部分该区域内符合虎克定律。

屈服点之后是塑性区，即材料产生永久性变形，不再恢复原状。

根据拉伸过程中屈服点的表现，伸长率的大小以及其断裂情况，应力－应变曲线大致可分为如图2－28（右）所示的五种类型：①软而弱；②硬而脆；③硬而强；④软而强；⑤硬而韧。

图2－28 五种典型聚合物拉伸应力－应变曲线1－软而弱；2－硬而脆；3－硬而强；4－软而强；5－硬而韧本实验在不同应变速度下测定聚乙烯的应力－应变曲线。

将已知长度和横截面积的样品，夹在两个夹具之间，以恒速拉伸至断裂，测定应力随伸长的变化。

分析在不同应变速度时测定的数据，可以了解材料的强度、韧性及极限性能。

有合适的样品架或可设法固定住的聚合物都可进行本实验。

均匀的样品重复性可优于±5％。

但由于制各样品和实验操作中存在的一些不可避免的可变因素，使重复性比此数值要差些。

3. 实验设备和材料（1）仪器设备万能电子拉力机(日本岛津AG－lOKNA)，游标卡尺、直尺。

万能电子拉力机测试主体结构示意图，如图2－29所示。

图2－29万能电子拉力机测试主体结构示意图1－传感器；2－主架；3－横梁控制器；4－夹具；5－横梁；6－记录仪；7－控制台开关；8－控制面板；9－显示屏（2）实验材料聚丙烯（PP），聚苯乙烯（PS）。

断裂强力和断裂伸长率的测定条样法1 范围本标准规定了采用拆纱条样和剪割条样测定织物断裂强力和断裂伸长率的方法，包括试样在试验用标准大气中平衡或湿润两种状态的试验。

本标准适用于机织物，也适用于其它技术生产的织物（如针织物、非织选布、涂层织物及其它类型的纺织织物。

本标准不适用于弹性强物、纬平针织物、罗纹针织物、土工布、玻璃纤维织物、碳纤维织物和聚烯烃扁丝织物。

本标准规定使用等速伸长试验仪。

注：根据有关各方协议可使用等速牵引试验仪，应在试验报告中注明。

2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版式本的可能性。

GB6529-86 纺织品的调湿和试验用标准大气GB8170-87 数值修约规则3 定义本标准采用下列定义3．1条样试验试样整个宽度被夹持器夹持的一种织物拉伸试验。

3．2剪割条样用剪切方法使试样达到规定试验宽度的条样试样。

3．3拆纱条样从试样两侧拆去基本相同数量的纱线而使试样达到规定试验宽度的条形试样。

3．4隔距长度试验区装置上夹持试样的两有效夹持线间的距离。

3．5初始长度在规定的预张力时，试验装置上夹持试样的两有效夹持有异议线间的距离。

3．6预张力在试验开始前施加于试样的力。

3．7断裂强力在规定条件下进行的拉伸试验过程中，试样被拉断记录的最大力。

3．8断脱强力在规定条件下进行的拉伸试验过程中，试样断开前瞬间记录的最终的力。

3．9伸长因拉力的作用引起试样长度的增量，以长度单位表示。

3．10伸长率试样的伸长与其初始长度之比，以百分率表示。

3．11断裂伸长率对应于断裂强力的伸长率。

3．12断脱伸长率对应于断脱强力的伸长率。

3．13等速伸长试验仪在整个试验过程中，夹持试样的夹持器一个固定，另一个以恒定速度运动，使试样的伸长与时间成正比的一种试验仪器。

3．14 等速牵引试验仪一牵引夹持器抢救无效速移动，另一驱动重锤机构的夹持器施加负荷的一种试验仪器。

实验10 聚合物拉伸性能测试一、实验目的1．绘制聚合物的应力－应变曲线，测定其屈服强度、拉伸强度、断裂强度和断裂伸长率。

2．观察不同聚合物的拉伸特征；了解测试条件对测试结果的影响。

3．熟悉电子拉力机原理以及使用方法。

二、实验原理拉伸性能是聚合物力学性能中最重要、最基本的性能之一。

拉伸性能的好坏，可以通过拉伸实验来检验。

拉伸实验是在规定的试验温度、湿度和速度条件下，对标准试样沿纵轴方向施加静态拉伸负荷，直到试样被拉断为止。

用于聚合物应力—应变曲线测定的电子拉力机是将试样上施加的载荷、形变通过压力传感器和形变测量装置转变成电信号记录下来，经计算机处理后，测绘出试样在拉伸变形过程中的拉伸应力—应变曲线。

从应力—应变曲线上可得到材料的各项拉伸性能指标值：如拉伸强度、拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、偏置屈服应力、拉伸弹性模量、断裂伸长率等。

通过拉伸试验提供的数据，可对高分子材料的拉伸性能做出评价，从而为产质量控制，按技术要求验收或拒收产品，研究、开发与工程设计及其他目的提供参考。

应力—应变曲线一般分两个部分：弹性变形区和塑性变形区。

在弹性变形区域，材料发生可完全恢复的弹性变形，应力与应变呈线性关系，符合虎克定律。

在塑性变形区，形变是不可逆的塑性形变，应力和应变增加不再呈正比关系，最后出现断裂。

不同的高聚物材料、不同的测定条件，分别呈现不同的应力－应变行为。

根据应力—应变曲线的形状，目前大致可归纳成五种类型，如图10—1 所示。

（1）软而弱拉伸强度低，弹性模量小，且伸长率也不大。

如溶胀的凝胶等。

（2）硬而脆拉伸强度和弹性模量较大，断裂伸长率小。

如聚苯乙烯等。

（3）硬而强拉伸强度和弹性模量较大，且有适当的伸长率。

如硬聚氯乙烯等。

（4）软而韧断裂伸长率大．拉伸强度也较高，但弹性模量低。

如天然橡胶、顺丁橡胶等。

（5）硬而韧弹性模量大、拉伸强度和断裂伸长率也大。

如聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙等。

由以上5 种类型的应力—应变曲线，可以看出不同聚合物的断裂过程。