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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。
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。
高分子材料拉伸性能的测定
一、实验目的
掌握高分子材料的拉伸实验方法。
二、实验原理
拉伸实验原理
本实验是在规定的实验温度、湿度及不同的拉伸速度下，于试样上沿纵轴方向施加静态拉伸载荷，直至断裂前试样承受的最大载荷与试样横截面的比值。
通过拉伸实验，可以比较不同的塑料材料，哪些是属于韧性的，韧性大小。
万能材料试验机实验是常用的测定拉伸强度的实验仪器，它所测的拉伸强度数据是指试样断裂/或指定伸长率时单位面积上所消耗的能量。
三、实验设备及试样
（1）设备
万能材料试验机一台，游标卡尺一把。
（2）试样
标准哑铃试条3个，要求表面平整，无气泡、裂纹、分层、伤痕等缺陷。
四、实验步骤
1、拉伸实验
（1）熟悉万能材料试验机的结构，操作规程和注意事项。
（2）用游标卡尺测量试件中部左、中、右三点的宽与厚，精确至0.02 mm，取平均值。
（3）实验
接通电源，预热仪器，开动机器，选择实验项目，设置实验参数和条件，输入所测试样条尺寸，安装试样，力值清零，最后按下电钮进行拉伸实验，直到试样断裂为止，停机。
重复做完其它试样。
记录读数。
按公式计算每个试样的拉伸强度。
五、实验报告要求
拉伸实验
（1）简述实验原理。
（2）操作步骤。
（3）做好原始记录。
（4）详细记录拉伸过程中观察到的现象。
六、实验注意事项
拉伸实验
操作万能材料试验机时，要精力集中，认真负责。
实验时注意避免样条碎块伤人。
每一试样测试完成后及时停止，避免超过量程，损害仪器。
实验六聚合物材料拉伸性能的测试一、实验目的：1、通过实验了解聚合物材料拉伸强度及断裂伸长率的意义。
2、熟悉它们的测试方法3、通过测试应力—应变曲线来判断聚合物材料的力学性能。
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。
这里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应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。
材料的组成、化学结构及聚态结构都会对应力与应变产生影响。
应力—应变实验所得的数据也与温度、湿度、拉伸速度有关，因此应规定一定的测试条件。
三、主要仪器设备及原料：1、主要仪器设备：万能试验机2、主要原料：各种高分子试样四、操作方法和实验步骤：1、试样制备拉伸实验中所用的试样依据不同材料加工成不同形状和尺寸。
每组试样应不少于5个。
试验前需对试样的外观进行检查试样，表面平整无气泡、裂纹、分层和机械损伤等缺陷。
另外为了减小环境对试样性能的影响，应在测试前将试样在测试环境中放置一定时间，使试样与测试环境达到平衡。
一般试样越厚，放置时间应越长。
具体按国家标准规定。
2、拉伸性能的测试①将合格试样编号并在试样平行部分划二标线，即标距。
测量试样工作段任意三处宽度和厚度，取其平均值。
②安装拉伸试验用夹具。
③调整引伸计标距至规定值。
④装夹试样，要使试样纵轴与上下夹头的中心线重合。
⑤在工作段装夹大变形引伸计，使引伸计中心线与上下夹头的中心线重合。
⑥录入试样信息并按照标准设置试验条件。
⑦联机。
检查屏幕显示的试验信息是否正确，如有不适之处进行修改，然后对负荷清零、轴向变形清零、位移清零。
按“试验开始”键进行试验。
⑦横梁以设定的速度开始移动，同时屏幕显示出试验曲线，根据需要可随时打开想要观察的曲线。
如应力—应变曲线、负荷—变形曲线等多种曲线⑧观察试样直到被拉断为止，按“试验结束”键结束试验。
按“数据管理”键查看试验结果。
五、实验报告：1、简述实验原理。
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。
高分子材料的力学性能测试及其应用研究高分子材料是一类重要的工程材料，主要用于纺织、建筑、电子、医药等领域。
高分子材料具有轻量、高强、高韧性、耐磨损、耐腐蚀等特点，因此广泛应用于各种领域。
在使用高分子材料的过程中，需要了解其力学性能，以便更好地设计、制造和使用。
本文将介绍高分子材料的力学性能测试方法和应用研究。
一、高分子材料的力学性能高分子材料的力学性能包括弹性性能、塑性性能和破坏性能。
其中弹性性能是指材料在受力后恢复原状的能力，主要包括弹性模量和泊松比。
塑性性能是指材料在受力后能够发生变形的能力，主要包括屈服强度和延伸率。
破坏性能是指材料在受到足够大的载荷后会发生破坏的能力，主要包括断裂韧性和破坏模式。
二、高分子材料的力学性能测试方法1、拉伸试验拉伸试验是最常用的高分子材料力学性能测试方法之一。
通过将试样拉伸至断裂点，测量其载荷与变形量的关系，可以得到材料的应力-应变曲线。
从应力-应变曲线中，可以计算出材料的弹性模量、屈服强度、断裂强度和断裂伸长率等重要参数。
拉伸试验可以使用单轴拉伸机、万能试验机等设备进行。
2、压缩试验压缩试验是评估材料抗压能力的一种方法。
该试验通常以轴向载荷进行，压缩试验结果可以用于确定材料的体积模量或多轴应力状态下的应变量。
根据材料应变分布的不同，可以得到不同的应力-应变曲线，从而得到压缩弹性模量和屈服应力等参数。
3、剪切试验剪切试验可以评估材料的剪切性能，通常使用剪切试验机进行。
在剪切试验中，试样被植入两个夹具中，夹具沿着对称面施加力，使试样发生沿切平面的剪切变形。
通过测量必要的载荷和位移，可以获得材料剪切应力和剪切应变，并从中得出剪切模量和剪切强度等重要参数。
4、冲击试验冲击试验是评估材料耐冲击能力的一种方法。
通常在低温下进行，使用冲击试验机施加冲击载荷，在断裂前测量材料的冲击强度和断裂韧性等参数。
这种试验可以评估大多数高分子材料的耐冲击性和脆性，在材料开发和制造中具有重要的应用价值。
聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定实验报告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：00L L L -=ε （2－1） 0A F=σ （2－2） )(000L L A FL E -==εσ （2－3） 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。
3. 拉伸样条试样形状拉伸试样共有4种类型：Ⅰ型试验样(双铲型)，见图2－1（a ），II 型试样(哑铃型)，见图2－1(b)，III 型试样(8字型)，见图2－1(c)，IV 型试样(长条型)，见图2－1(d)。
图2－1(a) I 型试样 图2－1(b) II 型试样图2－1(c) III 型试样图2－(d) IV型试样不同类型的试样有不同的尺寸公差，具体见表2－1、表2－2、表2－3和表2－4。
表2－1 I型试样公差尺寸物理量名称尺寸/mm 公差/mmL 总长度（最小）150 -H 夹具间距离115 ±5.0C 中间平行部分长度60 ±0.5G0 标距（或有效部分）50 ±0.5W 端部宽度20 ±0.2D 厚度 4 -B 中间平行部分宽度10 ±0.2R 半径（最小）60 -表2－2 II型试样公差尺寸物理量名称尺寸/mm 公差/mmL 总长度（最小）110 -C 中间平行部分长度9.5 ±2.0d0 中间平行部分厚度 3.2d1 端部厚度 6.5W 端部宽度45 -b 中间平行部分宽度25 ±0.4R0 端部半径 6.5 ±1.0R1 表面半径75 ±2.0R2 侧面半径75 ±2.0表2－3 III型试样公差尺寸物理量名称尺寸/mm 公差/mmL 总长度（最小）115 -H 夹具间距离80 ±5.0C 中间平行部分长度33 ±2.0G0 标距（或有效部分）25 ±0.2W 端部宽度25 ±0.2d 厚度 2 -b 中间平行部分宽度 6 ±0.2R0 小半径14 ±0.2R1 大半径25 ±0.2表2－4 IV型试样公差尺寸物理量名称尺寸/mm 公差/mmL 总长度（最小）250 -H 夹具间距离170 ±5.0G0 标距（或有效部分）100 ±0.5W 宽度25 ±0.5L1 加强片间长度150 ±5.0L2 加强片最小长度50 -d0 厚度2～10 -d1 加强片厚度3～10 -D2 加强片5o～30o -θ加强片角度- -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2－1（左）所示。
高分子材料性能测试拉伸实验实验目的①熟悉高分子材料拉伸性能测试标准条件、测试原理及其操作②了解测试条件对测定结果的影响实验原理将试样夹持在专用夹具上，对试样施加静态拉伸负荷，通过压力传感器、形变测量装置以及计算机处理，测绘出试样在拉伸变形过程中的拉伸应力～应变曲线，计算出曲线上的特征点如试样直至断裂为止所承受的最大拉伸应力（拉伸强度）、试样断裂时的拉伸应力（拉伸断裂应力）、在拉伸应力～应变曲线上屈服点处的应力（拉伸屈服应力）、应力～应变曲线偏离直线性达规定应变百分数（偏置）时的应力（偏置屈服应力）和试样断裂时标线间距离的增加量与初始标距之比（断裂伸长率。
以百分率表示）。
实验步骤①试样的状态调节和实验环境按GB2918规定进行。
②测试样件中间平行部分的宽度和厚度,精确到0.01㎜.Ⅱ型试样中间平行部分的宽度,精确至0.05㎜。
每个试样测量三点,取算数平均值。
③在试样中间平行部分做标线示明标距,此标线对测试结果不应有影响.。
④夹持试样,夹具夹持试样时,要是试样纵轴与上、下夹具中间连线相重合，并且要松紧适宜,以防止试样滑脱或断在夹具内。
⑤选定试验速度,进行实验。
⑥记录屈服时的负荷,或断裂负荷及标距间伸长。
若试验断裂在中间平行部分之外时,此试样作废,另取试样补做。
实验试样本实验采用的是PS(燕山石化666D)实验设备实验机：数字化电子万能试验机型号3010 深圳瑞格尔公司实验数据I思考题1.分析试样断裂在先的外在原因。
答：试样断裂在先的外在原因有：①试样本身存在缺陷，产生了气泡，试样内杂质的分布也不不均匀；②安装的误差，浇口位置处造成断裂.。
2.拉伸速度对测试结果有何影响？答：拉伸速度过快，冲击强度变大，断裂会较早发生；拉伸速度过慢，分子发生取向，断裂将较晚发生。
3.同样是PS材料，为什么测定的拉伸性能（强度、断裂伸长率、模量）有差异？答：因为PS材料本身品质不同，多多少少存在缺陷，各材料的内部杂质分布不均匀，材料内部有起泡等方面也就有所不同。
最新材料的静拉伸实验实验报告
实验目的：
本实验旨在评估最新研发材料的力学性能，特别是其在静态拉伸条件
下的应力-应变行为。
通过对比传统材料和新材料的实验数据，确定新
材料的适用性和潜在的应用领域。
实验材料：
- 新研发的高分子材料样品
- 传统参照材料样品
- 静拉伸实验机
- 标距测量工具
- 数据采集系统
实验步骤：
1. 准备实验样品：按照标准尺寸和形状切割新材料和参照材料的试样。
2. 安装试样：将试样固定在静拉伸实验机的上下夹具中，确保试样的
标距正确无误。
3. 进行实验前的校准：确保实验机的传感器和数据采集系统准确无误。
4. 启动实验：以恒定的拉伸速度进行实验，记录试样在受力过程中的
应力和应变数据。
5. 观察并记录试样的破坏形态，包括断裂面和破坏模式。
6. 对比新材料与传统材料的实验结果，分析其性能差异。
实验结果：
- 新材料的应力-应变曲线显示其具有良好的弹性模量和较高的抗拉强度。
- 与传统材料相比，新材料在断裂前展现出更高的延伸率，表明其具
有更好的塑性变形能力。
- 破坏形态分析表明新材料在断裂时呈现出韧性断裂特征，而非脆性断裂。
结论：
根据静拉伸实验的结果，新材料在力学性能上表现出色，特别是在抗拉强度和塑性变形能力方面。
这些特性使得新材料适合应用于需要高韧性和耐久性的环境中。
未来的工作将包括对新材料进行更多的环境和长期耐久性测试，以进一步验证其在实际应用中的性能和可靠性。
材料的拉伸试验报告一、实验目的1.进一步熟悉电子万能实验机操作以及拉伸实验的基本操作过程；2.通过橡胶材料的拉伸实验，理解高分子材料拉伸时的力学性能，观察橡胶拉伸时的变形特点，测定橡胶材料的弹性模量E，强度极限σb，伸长率δ和截面收缩率Ψ二、实验设备1.WDW3050型50kN电子万能实验机；2.游标卡尺；3.橡胶材料试件一件。
三、实验原理拉伸橡胶试件时，实验机可自动绘出橡胶的拉伸应力-应变曲线。
图中曲线的最初阶段会呈曲线，这是由于试样头部在夹具内有滑动及实验机存在间隙等原因造成的。
分析时应将图中的直线段延长与横坐标相交于O点，作为其坐标原点。
橡胶的拉伸只有弹性阶段。
拉伸曲线可以直观而又比较准确地反映出橡胶拉伸时的变形特征及受力和变形间的关系。
橡胶拉伸时，基本满足胡克定律，在应力-应变曲线上大致为一段直线，因此可以用这一段直线的斜率tanα来表示弹性模量E。
为了更准确地计算出弹性模量的值，可以用Matlab对比例极限内的数据进行直线拟合，得到拟合直线的斜率，即为弹性模量的值。
四、实验过程1.用游标卡尺测量橡胶试件实验段的宽度h和厚度b，并标注一个20mm的标距，并做记录；2.打开实验机主机及计算机等实验设备，安装试件；3.打开计算机上的实验软件，进入实验程序界面，选择联机，进行式样录入和参数设置，输入相关数据并保存；4.再认真检查试件安装等实验准备工作，并对实验程序界面上的负荷、轴向变形和位橡胶材料拉伸实验报告移进行清零，确保没有失误；、5.点击程序界面上的实验开始按钮，开始实验；6.试件被拉断后，根据实验程序界面的提示，测量相关数据并输入，点击实验结束；7.从实验程序的数据管理选项中，调出相关实验数据，以备之后处理数据使用。
五、实验注意事项1.在实验开始前，必须检查横梁移动速度设定，严禁设定高速度进行实验。
在实验进行中禁止在▲、▼方向键之间直接切换，需要改变方向时，应先按停止键；2.安装试件时，要注意不能把试件直接放在下侧夹口处，而是应该用手将试件提起，观察夹口下降的高度是否合适，之后再将试件夹紧、固定；3.横梁速度v=10m/s，最大载荷为500N，最大位移400mm；4.实验过程中不能点“停止”，而是“实验结束”，否则将不能保存已经产生的数据；5.安装试件时横梁的速度要调整好，不能太快，试件安装完成后，要确认横梁是否停止运动，以免造成事故。
高分子材料的拉伸性能测试《高分子材料的拉伸性能测试》实验指导书一、实验目的1、测试热塑性塑料弯曲性能。
2、掌握高分子材料的应力―应变曲线的绘制。
4、了解塑料抗张强度的实验操作。
二、实验原理拉伸试验是材料最基本的一种力学性能试验方法，可以得到材料的各种拉伸性能，包括拉伸强度、弹性模量、泊松比、伸长率、应力-应变曲线等。
拉伸试验是指在规定的温度、湿度和试验速度下，在试样上沿纵轴方向施加拉伸载荷使其破坏，此时材料的性能指标如下：1.拉伸强度为：(1)式中σ--拉伸强度，mpa;p---毁坏载荷（或最小载荷)，n;b---试样宽度，cm;h---试样厚度，cm.2.拉伸破坏(或最大载荷处)的伸长率为：(2)式中ε---试样弯曲毁坏(或最小载荷处)伸长率，%;δl0-毁坏时标距内弯曲量，cm;l0---测量的标距，cm,3.弯曲弹性模量为：(3)式中et---弯曲弹性模量，mpa；δp―荷载-变形曲线上初始直线段部分载荷量，n；δl0―与载荷增量对应的标距内变形量，cm。
4.弯曲形变-快速反应曲线如果材料是理想弹性体，抗张应力与抗张应变之间的关系服从胡克定律，即：σ=eε式中:e－杨氏模量或拉伸模量；σ－应力；ε－应变聚合物材料由干本身长链分子的大分子结构持点，并使其具备多重的运动单元，因此不是理想的弹性体，在外力作用下的力学犯罪行为就是一个僵硬过程，具备显著的粘弹性质。
弯曲试验时因试验条件的相同，其弯曲犯罪行为存有非常大差别。
初始时，形变减少，快速反应也减少，在a点之前形变与快速反应成正比关系，合乎胡克定律，呈圆形理想弹性体。
a点叫作比例极限点。
少于a点后的一段，形变减小，快速反应仍减少，但二者不再成正比关系，比值逐渐增大；当达至y点时，其比值为零。
y点叫作屈服点。
此时弹性模最对数为零，这就是一个关键的材料持征点。
对塑料来说，它就是采用的音速。
如果再继续弯曲，形变维持维持不变甚至还可以上升，而快速反应可以在一个相当大的范围内减少，直到脱落。
高分子材料的力学性能研究在现代科技的快速发展中，高分子材料因其独特的性能和广泛的应用而备受关注。
高分子材料的力学性能是其在实际应用中表现出的重要特性，直接影响着材料的使用效果和寿命。
本文将对高分子材料的力学性能进行深入研究，探讨其影响因素、测试方法以及在不同领域的应用。
一、高分子材料力学性能的基本概念高分子材料的力学性能主要包括强度、刚度、韧性、弹性、塑性等。
强度是指材料抵抗外力破坏的能力，通常用拉伸强度、压缩强度、弯曲强度等来衡量。
刚度则反映了材料抵抗变形的能力，弹性模量是表征刚度的重要参数。
韧性表示材料在断裂前吸收能量的能力，而塑性则是指材料在受力时产生永久变形而不破坏的性质。
二、影响高分子材料力学性能的因素1、分子结构高分子的化学结构对力学性能有着至关重要的影响。
例如，分子链的长度、分子量分布、分子链的规整性等都会改变材料的力学性能。
一般来说，分子量越大，材料的强度和韧性通常会提高；分子链规整性好的高分子材料，其结晶度往往较高，从而具有更好的力学性能。
2、聚集态结构高分子材料的聚集态结构包括晶态、非晶态和取向态等。
结晶度的高低会显著影响材料的强度和刚度。
结晶度高的高分子材料，其强度和刚度较大，但韧性可能会有所降低。
此外，分子链的取向也能大大提高材料在取向方向上的力学性能。
3、添加剂在高分子材料的制备过程中，常常会添加各种添加剂，如增塑剂、增强剂、填充剂等。
增塑剂可以增加材料的塑性和韧性，但会降低强度和刚度。
增强剂如玻璃纤维、碳纤维等能显著提高材料的强度和刚度。
填充剂则可以降低成本，同时在一定程度上改善材料的力学性能。
4、环境因素温度、湿度、加载速率等环境因素也会对高分子材料的力学性能产生影响。
一般来说，温度升高会使材料的强度降低，韧性增加；湿度增大可能导致材料的性能下降，尤其是对吸水性较强的高分子材料；加载速率越快，材料表现出的强度越高。
三、高分子材料力学性能的测试方法1、拉伸试验拉伸试验是最常见的力学性能测试方法之一。
高分子材料拉伸性能实验
1. 实验目的
了解高分子材料的拉伸强度、模量及断裂伸长率的意义和测试方法，通过应力－应变曲线，判断不同高分子材料的性能特征。
2. 实验原理
拉伸强度是用规定的实验温度、湿度和作用力速度，在试样的两端以拉力将试样拉至断裂时所需的负荷力，同时可得到断裂伸长率和拉伸弹性模量。
将试样夹持在专用夹具上，对试样施加静态拉伸负荷，通过压力传感器、形变测量装置以及计算机处理，测绘出试样在拉伸变形过程中的拉伸应力－应变曲线，计算出曲线上的特征点如试样直至断裂为止所承受的最大拉伸应力（拉伸强度）、试样断裂时的拉伸应力（拉伸断裂应力）、在拉伸应力－应变曲线上屈服点处的应力（拉伸屈服应力）和试样断裂时标线间距离的增加量与初始标距之比（断裂伸长率，以百分数表示）。
3. 实验材料
实验原料：GPPS、PP、PC。
（1）拉伸样条：哑铃型样条，测试标准：ASTM D638。
样条如下：
符号名称尺寸/mm 公差/mm 符号名称尺寸
/mm 公差/mm
4. 实验设备
万能材料实验机及夹具
5. 实验条件
不同的材料由于尺寸效应不同，故应尽量减少缺陷和结构不均匀性对测定结果的影响，按表2选用国家标准规定的拉伸试样类型以及相应的实验速度。
表 2 拉伸试样类型以及相应的实验速度
①Ⅲ试样仅用来测试拉伸强度
实验速度为以下九种：
A: 1mm/min ±50% B: 2mm/min ±20% C: 5mm/min ±20%
D: 10mm/min ±20% E: 20mm/min ±10% F: 50mm/min ±10%
G: 100mm/min ±10% H: 200mm/min ±10% I: 500mm/min ±10%
6.实验步骤
（1）实验环境：温度23℃，相对湿度50％，气压86～106KPa。
（2）测量试样中间平行部分的宽度和厚度，精确到0.01mm，每个试样测量三点，取算术平均值。
（3）在试样中间平行的部分作标线示明标距，此标线对测试结果不应有影响。
（4）夹持试样，夹具夹持试样时，要使试样纵轴与上下夹具中心连线相重合，并且要松劲适宜，以防止试样滑脱或断在夹具内。
（5）选定实验速度，进行实验。
并记录屈服时的负荷，或断裂负荷及标距间伸长，若试样断裂在中间平行部分之外时，此试样作废，另选取试样补做。
7. 实验结果与数据处理
（1） 拉伸强度或拉伸断裂应力或拉伸屈服应力或偏离屈服应力σt 按式（1）进行计算： bd
p
t =
σ （1） 式中σt —抗拉伸强度或拉伸断裂应力或拉伸屈服应力或偏离屈服应力，MPa ； p ——最大负荷或断裂负荷或屈服负荷或偏离屈服负荷，N ； b ——试样宽度,mm; d ——试样厚度，mm
（2）模量：拉伸模量（即杨氏模量）通常由拉伸初始阶段的应力与应变比例计算：
E ＝
//l l bd
P ∆∆ （2）
(3) 断裂伸长率εt 按式（3）计算： %1000
⨯-=
G G G t ε （3）式中εt —断裂伸长率，％； G 0—试样原始标距，mm ；G —试样断裂时标线间距，mm 。
8. 思考题
① 分析试样断裂在线外的原因。
② 如何用据应力—应变曲线来判断材料的适应性能？首先是屈服极限，这个
表明材料承受最大载荷的能力，就是σs ，越高越好。
还有就是延伸率，延伸率高的材料可以承受更大的塑性变形。
应力应变曲线在屈服点以后的曲线如果是随应变增大而升高，则表明是应变可强化材料。
一般钢材 的强化效果不明显，铝合金的属于应变强化材料。
有些材料属于脆性材料，当拉伸超过屈服点后很快就断裂，比如陶瓷和部分钢铁。
③ 拉伸速度对测试结果有和影响？
1.抗拉强度：抗拉强度随着试验速度的上升，抗拉强度增大，但到达一定阶段后趋于稳定
2.屈服强度：试验速度较慢时，屈服强度与抗拉强度相差比较大；试验速度愈快，屈服强度与
抗拉强度的差值逐渐减少。
3.断后延伸率：拉伸速度的提高使断后延伸率下降，到一定阶段后断后伸长率下降趋于缓慢。
(另外塑性大的抗拉强度和断后伸长率对拉伸速度的敏感性大，而塑性小的抗拉强度和断后伸长率对拉伸速度敏感性则相对较小。
一般情况拉伸速度的变化对试验结果的影响如上，但对于塑料材料，它属于粘弹性材料，它的应力松弛过程与变形速度紧密相连。
当拉伸速度减小时，拉伸强度减小，断裂伸长率增大；拉伸速度增大时，塑料呈现脆性，拉伸强度增大，断裂伸长率减小简支梁冲击试验机。
