《高分子材料典型力学性能测试实验》实验报告
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在这一实验中将选取两种典型的高分子材料力学测试实验，即拉伸实验及冲
击试验作为介绍。
实验一：高分子材料拉伸实验
一、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，了解测
试条件对测定结果的影响。
（2）通过应力—应变曲线，判断不同高分子材料的性能特征。
二、实验原理
在规定的实验温度、湿度和实验速率下，在标准试样（通常为哑铃形）的
两端沿轴向施加载荷直至拉断为止。拉伸强度定义为断裂前试样承受最大载荷与试样的宽度和厚度的乘积的比值。实验不仅可以测得拉伸强度，同时可得到断裂伸长率和拉伸模量。
玻璃态聚合物在拉伸时典型的应力-应变曲线如下：
1）弹性形变。在Y 点之前，应力随应变正比增加，从直线斜率可以求出杨
三、实验材料
（1）实验原料：韧性材料（HDPE 或PP 或PBS）、脆性材料（PS 或PLA）。（2）试样的制备方法：注塑成型。
（3）试样的形状及尺寸：Ⅰ型，如图1-1 及表1-1 所示。
（2）实验拉伸速度的选择：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，按国家标准规定的拉伸试样类型选择相应的实验速度。
四、实验仪器、用具及样条
（1）实验机：微机控制10 kN 电子万能试验机，试样的状态调节和实验环
境按GB2918 规定进行。
（2）游标卡尺
（3）实验样条：韧性及脆性材料按照规定注塑成型，Ⅰ型试样。试样表面
应平整，无气泡、裂纹、分层及机械加工损伤等缺陷。
五、实验步骤
拉伸实验结果中，图1和图2是相同材料PP在不同大小相同厚度的试样拉伸的结果，从中可以看出两个的力-位移曲线走位大致相同，但试样小的断裂伸长率大于试样大的断裂伸长率。从图1和图3可以看出PP和PET两种不同材料在拉伸力学性能上截然不同。PET的弹性模量、断裂模量、拉伸强度均大于PP，PET 的性能较韧，强度高；PP表现出相对软而韧的力学性质。
实验条件对拉伸性能的影响有：
1、温度增大，分子内活动加速，材料宏观性能明显变得软而韧，其拉伸强度降低而伸长率增大。
2、拉伸能速度直接影响材料抵抗外载荷的表现，拉伸速度增大，材料来不及发生变化而表现出相对脆性的断裂。
3、湿度对材料的影响类似于温度，断裂强度减小，伸长率增大。
