高分子物理课程实验-拉伸和冲击实验

①机体部分 —— 包括机体、操纵机构、测量机构、摆轴和试样安放架组成，为确保安 装平稳、准确，在机体上面设有水准泡 17 ，方便调试。
②试样安放架 —— 由固定支座 1 、紧固螺钉 2 、活动试样支座 3 、支承刀刃 4 组 成。试验前，应调整好活动试样支座间的距离，将试样紧靠在支座刀刃的支承面上。
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高分子物理实验
(四)实验步骤
1. 按 GBl039— 92规定调节试验环境并处理试样。 2. 测量试样尺寸。试验前对每个试样的尺寸要进行仔细测量，带缺口的试样要测量缺
口处的剩余厚度，准确至 0.05mm，每个试样的宽度、厚度尺寸各测量三点，取其 算术平均值，每三个试样为一组。 3. 根据试样的抗冲击韧性，选用适当的能量摆锤，所选的摆捶应使试样断裂所消耗的 能量在摆锤总储量的 10%一 80%范围内。 4. 安装冲击摆杆并调整好指针 (如图 1)。安装好摆锤后，为使冲击后指针能正确指 示，应使摆锤处于铅垂位置，检查指针被动针 5是否与主动针 6靠紧，被动针所 指示的位置是否于最大能量处。如不重合则需松开紧固螺母 7，将被动指针指在最 大能量处，然后将螺母 7拧紧。 5. 空击试验。托起冲击摆，使其固定在 150°扬角位置，调整被动指针与主动指针重 合，搬动手柄，让冲击摆自由落下，此时，被动指针应被拨到“零”位置，若超过 误差范围，则应调整机件间的摩擦力，一直至指针示值在误差范围之内。 6. 根据试样规格，调整活动支座 3间的距离 (如图 1)，可使用机中配套的对中板 来调整，其方法是：松开紧固螺针 2，将对中样板放在两活动支座的平面上，使对 中样板的两侧面与支承刀刃相接触，摆锤冲击刀刃对准样板中心的 V型缺口，保证 上述条件到位后拧紧螺钉 2、通过固定座 1将活动支座 3固定在正确位置上。该 机对中样板跨度的规格有四种，分别为： 40mm、 60mm、 70mm和 95mm。 7. 放置试样。试样应放置在两活动支座的上平面上，其测面与支撑承刀刃靠紧，测试 带有缺口的试样，把冲锤放下，让冲击刀刃对正缺口的背面，再把冲锤回复到扬角 位置挂住。 8. 冲击试验。完成上述准备工作后，便可以进行正式冲击试验。首先检查冲击摆是否 处于所需的扬角位置，调整好废盘上的被动指针与主动指针互相接触。然后搬动手 柄 9，摆锤即自由落下，冲断试样。当摆锤在空中瞬时静止时应及时接住，使其止 动并读取度盘上被动指针的指示数值。 9. 能量损失的修正。当摆锤最大冲击能量小于或等于 4J时，能量损失除达到有关标 准要求的规定外，还必须进行修正。修正后的能量值 (即试样断裂所吸收的能量 ) 按下式计算：

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。

高分子材料性能测试实验报告一、实验目的本实验旨在对常见的高分子材料进行性能测试，以深入了解其物理、化学和机械性能，为材料的选择和应用提供科学依据。

二、实验材料与设备1、实验材料聚乙烯（PE）聚丙烯（PP）聚苯乙烯（PS）聚氯乙烯（PVC）2、实验设备电子万能试验机热重分析仪（TGA）差示扫描量热仪（DSC）硬度计冲击试验机三、实验原理1、拉伸性能测试高分子材料在受到拉伸力作用时，会发生形变。

通过测量材料在拉伸过程中的应力应变曲线，可以得到材料的拉伸强度、断裂伸长率等性能指标。

2、热性能测试TGA 用于测量材料在加热过程中的质量损失，从而分析材料的热稳定性和组成成分。

DSC 则可以测量材料在加热或冷却过程中的热量变化，用于研究材料的相变温度、玻璃化转变温度等。

3、硬度测试硬度是衡量材料抵抗局部变形的能力。

硬度计通过压入材料表面一定深度，测量所施加的力来确定材料的硬度值。

4、冲击性能测试冲击试验机通过施加冲击载荷，测量材料在冲击作用下的吸收能量，评估材料的抗冲击性能。

四、实验步骤1、拉伸性能测试将高分子材料制成标准哑铃状试样。

安装试样到电子万能试验机上，设置拉伸速度和测试温度。

启动试验机，记录应力应变曲线。

2、热性能测试称取一定量的高分子材料样品，放入 TGA 和 DSC 仪器的样品盘中。

设置升温程序和气氛条件，进行测试。

3、硬度测试将试样平稳放置在硬度计工作台上。

选择合适的压头和试验力，进行硬度测量。

4、冲击性能测试制备标准冲击试样。

将试样安装在冲击试验机上，进行冲击试验。

五、实验结果与分析1、拉伸性能聚乙烯（PE）：拉伸强度较低，断裂伸长率较高，表现出较好的柔韧性。

聚丙烯（PP）：拉伸强度较高，断裂伸长率适中，具有一定的刚性和韧性。

聚苯乙烯（PS）：拉伸强度较高，但断裂伸长率较低，脆性较大。

聚氯乙烯（PVC）：拉伸强度和断裂伸长率因配方不同而有所差异。

2、热性能TGA 结果显示，不同高分子材料的热分解温度和分解过程有所不同。

高分子材料拉伸试验一、实验目的测定聚丙烯材料的屈服强度、断裂强度和断裂伸长，并画应力—应变曲线；观察结晶性高聚物的拉伸特征；掌握高聚物的静载拉伸实验方法。

∙∙∙二、实验原理应力—应变曲线本实验是在规定的实验温度、湿度及不同的拉伸速度下，在试样上沿轴向方向施加静态拉伸负荷，以测定塑料的力学性能。

拉伸实验是最常见的一种力学实验，由实验测定的应力—应变曲线，可以得出评价材料性能的屈服强度，断裂强度和断裂伸长率等表征参数，不同的高聚物，不同的测定条件，测得的应力—应变曲线是不同的。

结晶性高聚物的应力—应变曲线分三个区域，如图1所示。

（1）OA 段曲线的起始部分，近似直线，属普弹性变形，是由于分子的键长、键角以及原子间的距离改变所引起的，其形变是可逆的，应力与应变之间服从胡克定律。

即：σ=Eε式中σ——应力，MPa ；ε——应变，%；Ε——弹性模量，MP 。

A 为屈服点，所对应力屈服应力或屈服强度。

（2）BC 段到达屈服点后，试样突然在某处出现一个或几个“细颈”现象，出现细颈现象的本质是分子在该自发生取向的结晶，该处强度增大，拉伸时细颈不会变细拉断，而是向两端扩展，直至整个试样完全变细为止，此阶段应力几乎一变，而变形增加很大。

（3）CD 段被均匀拉细后的试样，再长变细即分子进一步取向，应力随应变的增大而增大，直到断裂点D ，试样被拉断，D 点的应力称为强度极限，即抗拉强度或断裂强度σ断，是材料重要的质量指标，其计算公式为：σ断=P/（b ×d ）(MPa) 式中P ——最大破坏载荷，N ； b ——试样宽度，mm ； d ——试样厚度，mm ；断裂伸长率ε断是试样断裂时的相对伸长率，ε断按下式计算：ε断=（F-G ）/G×100%式中G ——试样标线间的距离，mm ； F ——试样断裂时标线间的距离，mm 。

实验设备、用具及试样电子式万能材料试验机WDT-20KN 。

游标卡尺一把聚丙烯（PP ）标准试样6条，拉伸样条的形状（双铲型）如图2所示。