聚合物的测试(拉伸)

聚合物的测试(拉伸)

2022-06-16

聚合物测试类型

Stable Micro Systems 生产测量聚合物拉伸和压缩性能的仪器。与任何制造创新一样,最终产品必须通过质量控制过程来评估其物理特性。质构分析仪是该程序的关键部分,通过选择压缩、拉伸、挤压、粘附、弯曲或切割测试来测量产品的物理特性,例如测量产品的物理特性,提供了一种可靠的方法来测试物品的机械(和感官)特性。抗拉强度、折断力、脆性、可压缩性等等。

由于聚合物的广泛特性及其广泛的应用,测试类型比通常用于工程材料的传统拉伸和弯曲测试更广泛。测试可以帮助确定应用的最佳材料,设计零件以在应用中承受使用期间的力,确定零件在不同应力条件下的强度或寿命,并为每个应用提供最佳的质量控制检查。

与任何样品类型一样,必须遵守行业规范。许多制造商,特别是消费品、汽车、医疗和航空航天行业的制造商,选择根据标准方法测试他们的样品。

产品性能是聚合物供应链各个层面的制造商关注的关键问题,从原材料供应商和制造商到成品供应商。聚合物原料通常以粉末形式出现。这些可以使用粉末测量来测量,例如粉末流动分析、粉末开放式屈服应力和粉末垂直剪切。然而,本文关注的是固态聚合物材料的特性。

用于研究聚合物性能的测试包括标准配置,例如纯形式的弯曲、压缩和拉伸,尽管许多测试包括应力状态的组合。这些包括压痕和模拟测量。模拟测量提供了以一种在现实生活中可能会受到影响的方式来评估样品,并且不受标准方法中指定的限制形式约束,从而提供测试灵活性和可能更有意义的结果。由于大多数聚合物的粘弹性特性,许多制造商也对随时间变化的蠕变和松弛特性感兴趣。这些测试通常使用与标准测试类似的配置或测试设置来执行,但不是标准的加载-卸载循环,测试是在设定的应力或应变下以保持期执行的,或者循环可以在各种不同的条件下执行测试速度。

拉伸

标准方法示例:ASTM D638ISO 527ASTM   D882ASTM D412。拉伸试验由于其简单性而在材料工业中得到广泛应用。与弯曲或压缩等其他测试相比,可以使用样品的几何形状以更可靠的方式计算应力和应变。“拉伸测试”通常是指将样品放置在两个拉伸夹具之间,然后以恒定速度将其拉开,直到达到目标距离或样品断裂。然而,在其他试验中,可将样品置于拉伸状态;将薄膜样品夹紧在其边缘,刺穿后,材料将进入双轴拉伸状态。这种类型的测试仍然可以提供有关由于实际原因可能不适合夹在两个夹具之间的材料的拉伸特性的信息。这种类型的测试仍然可以提供关于因为实际原因可能不适合使用两点拉伸的材料的拉伸性能信息。

最基本的拉伸试验可用于测量断裂力 (N) 和断裂伸长率 (mm)。如果进行了准确的尺寸测量,则可以绘制应力-应变图。这些可以提供关于屈服强度、拉伸强度(断裂时)、弹性模量(由于典型的聚合物 S 形曲线,通常是正割或切线模量而不是杨氏模量)、任何点的拉伸应变、屈服应变和伸长率。

在测试弹性体时,测试设备可能无法延伸到足以破坏拉伸样品。相反,拉伸应力通常记录在不同的点上,例如200%应变。弹性模量可在同一点测量。

一些脆性聚合物具有较低的断裂应变 (<5%),其应力-应变曲线在断裂前是线性的。这些包括低于其玻璃化转变点的聚合物和纤维增强聚合物基复合材料。这通常会导致较高的断裂强度,但会导致突然和剧烈地失效。