中文版-ISO-527-1-.docx
15页ISO 527-1-塑料 拉伸性能的测定 第1部分:总则1. 范畴1.1 ISO 527的本部分规定了在规定条件下测定塑料和复合材料拉伸性能的一般原则,并规定了几种不同形状的试样以用于不同类型的材料,这些材料在本原则的其她部分予以详述1.2 本措施用于研究试样的拉伸性能及在规定条件下测定拉伸强度、拉伸模量和其她方面的拉伸应力/应变关系1.3 本措施合用于下列材料:——硬质和半硬质(分别见3.12和3.13)模塑、挤塑和浇铸的热塑性塑料,除未填充类型外还涉及填充的和增强的混合料;硬质和半硬质热塑性片材和薄膜;——刚性和半刚性的热固性模塑材料,涉及填充和增强化合物;刚性半刚性的热固性片材,涉及层压材料;——纤维增强热固性塑料和热塑性复合材料掺入单向或非单向增强材料,如毡,无纺布,编织粗纱,短切原丝,组合和混合加固,粗纱和磨碎纤维;片由预浸渍材料(预浸料)制成,——热致液晶聚合物这些措施一般不合用于刚性多孔材料的测试,其应采用ISO 1926原则,也不合用于具有多孔材料的夹层构造材料2 规范性引用文献下列文献中的条款通过ISO 527本部分的引用而成为本部分的条款但凡注日期的引用文献,只有引用的版本有效。
未注日期的文献,其最新版本(涉及任何勘误内容)对本原则有效ISO 291,塑料——状态调节和测试的原则环境ISO 2602,数据的记录解决和解释——均值估计——置信区间ISO 7500-1:,金属材料——静态单轴向实验机的校正——第1部分:拉伸实验机——压力测量系统的校正ISO 9513:1999,金属材料——单轴向测试中使用的伸长计系统的校准ISO 16012,塑料——试样线性尺寸的测定ISO 20753,塑料——实验样品ISO 23529,橡胶——物理实验措施用试样制备和调节的一般程序3 术语和定义下列术语和定义合用于ISO 527的本部分3.1 标距L0试样中间部分两标线之间的初始距离单位为mm注释:ISO 527不同部分所描述的不同试样类型的标距长度数值代表相应的最大标距长度3.2 厚度h实验样品中间部位矩形截面处的较小的初始尺寸单位为mm3.3 宽度b实验样品中间部位矩形截面处的较大的初始尺寸单位为mm3.4 横截面A初始宽度和厚度的乘积,A=bh单位为mm23.5 实验速度v实验过程中,实验机夹具分离速度,单位为mm/min3.6 应力σ试样标距长度内,每单位原始横截面积上所受的法向力。
单位为MPa注释:为区别于与试样实际横截面有关的真实应力,该应力常被称为“工程应力”3.6.1 屈服应力σy屈服应变下的应力单位为MPa注释:其数值也许不不小于可获得的最大应力(见图1,曲线b和c)3.6.2 强度σm拉伸实验中观测到的第一种局部最大力值单位为MPa注释:其也也许是样品屈服或断裂时的力值(见图1)3.6.3 x%应变处的应力σx当应变达到规定值x%时的应力单位为MPa注释:x%应变处的应力值在某些状况下也许有用,如当应力/应变曲线没有屈服点时(见图1,曲线d)3.6.4 断裂应力σb试样断裂时的应力,单位为MPa注释:其为在试样分离前的瞬间,应力-应变曲线上应力的最高值,即由裂纹导致的负荷下降前的值3.7 应变ε原始标距单位长度的增量用无量纲的比值或百分数(%)表达3.7.1 屈服应变εy拉伸实验中第一次浮现应变增长而应力不增长时的应变用无量纲的比值或百分数(%)表达见图1,曲线b和c注释:计算机解决拟定屈服应变的信息见附录A(资料性附录)3.7.2 断裂应变εb若试样在屈服前发生断裂,断裂应变为在应力减小到不不小于或等于强度10%之前记录的最后一种应变值用无量纲的比值或百分数(%)表达。
见图1,曲线a和d3.7.3 强度应变εm达到强度时的应变用无量纲的比值或百分数(%)表达3.8 标称应变εt十字头位移除以夹具间距用无量纲的比值或百分数(%)表达注释1. 用于超过屈服应变范畴(见3.7.1)或者没有使用引伸计时的应变计算注释2:可基于从实验开始时十字头位移计算,或者基于超过屈服应变后十字头位移增量计算,如果后种状况下位移是使用引伸计拟定的(对于多用途试样优选)3.8.1 断裂标称应变εtb当断裂发生在屈服之后时,在应力减小到不不小于或等于强度的10%前所记录的最后一种数据点处的标称应变用无量纲的比值或百分数(%)表达见图1,曲线b和c3.9 模量Et应力应变曲线σ(ε)上在ε1=0.05%和ε2=0.25%应变区间曲线的斜率单位为MPa注释1:可以计算为弦向模量或者在此区间最小二乘回归曲线的斜率注释2:本定义不合用于薄膜材料3.10 泊松比μ在纵向应变对法向应变关系曲线的线性部分内,垂直于拉伸方向上的两坐标轴之一的应变增量Δεn,与拉伸方向上的应变增值Δε1之比的负值用无量纲的比值表达3.11 夹持距离L试样在夹具间部分的初始长度单位为mm3.12 硬质塑料在规定的条件下,塑料的弯曲模量(若不合用,则拉伸模量)不小于700 MPa。
3.13 半硬质塑料在规定的条件下,塑料的弯曲模量(若不合用,则拉伸模量)在70 MPa至700 MPa之间图1——典型的应力/应变曲线注释:曲线(a)代表一脆性材料,其在低应变下断裂,不发生屈服曲线(d)代表一软橡胶状材料,其在大应变(>50%)处断裂4 原理和措施4.1 原理沿试样纵向主轴恒速拉伸,直到断裂或应力(负荷)或应变(伸长)达到某一预定值,测量在这一过程中试样承受的负荷及其伸长4.2 措施4.2.1 本措施合用于实验可以锻导致指定尺寸,或从成品和半成品如模塑品、层压板、薄膜和挤压或浇铸板材上经加工、切割成指定尺寸的样品试样类型及制备措施在ISO 527有关部分中论述某些状况下,可使用多用途试样多用途试样和小型化试样在ISO 20753中描述4.2.2 本措施论述了试样的优选尺寸使用不同尺寸试样,或者试样在不同条件下制备,都会使得实验成果失去可比性其她因素如实验速度和试样状态调节条件也会影响实验成果因此,当需要对比实验成果时,应谨慎控制和记录这些参数5 设备5.1 实验机5.1.1 概述实验机应符合ISO 7500-1和ISO 9513及本部分5.1.2至5.1.6的规定5.1.2 实验速度拉力实验机应能达到表1所规定的的实验速度。
表1——推荐的实验速度5.1.3 夹具用于夹持样品的夹具应连接在仪器上,使得试样的主轴与沿夹具之间中心线的试样延伸方向一致试样应夹紧,以防试样在夹具中脱滑夹持系统应避免引起试样产生初期断裂或者将试样压扁对于测试拉伸模量,需要保证恒定的应变速率并且不能变化,例如,由夹头移动导致的变化当使用楔形夹头时,这点特别重要注释:对于预应力,需要进行对的的校准(见9.3)和试样安装,以避免应力/应变图上浮现脚趾区,见9.45.1.4 负荷批示装置应符合ISO 7500-1:中分类1的规定5.1.5 应变批示装置5.1.5.1 引伸计应符合ISO 9513:1999中分类1的规定在应变测试区域内应能始终获得该分类的精确度符合精确度规定的非接触型引伸计也可使用引伸计应能测量实验中任何时间,试样在标距内的变化仪器最佳可以自动的记录该变化仪器应在规定的实验速度没有惯性滞后为精确的测量拉伸模量Et,仪器测量标距的精度应优于测量值的1%当使用1A型试样时,若标距为75 mm,则规定±1.5μm的绝对精确度更小的标距相应于不同的精确度,见图2注释:与标距有关,测量标距内试样的深长率规定的1%的精确度可转换成不同的绝对精确度。
对于小型化试样,由于缺少合适的引伸计,也许无法获得这样高的精确度(见图2)一般使用的光学引伸计在一种宽的试样表面记录变形:对于这样一种单面应变测试措施,应保证低应变值得测量不被弯曲所影响,弯曲也许由更单薄的试样错位和初始翘曲导致,这样会使得试样的相对表面的应变值有差别建议使用可将试样两表面应变值平均化的应变测量措施当测定模量时需要考虑该因素,但对于测量较大应变值时则不太必要5.1.5.2 应变仪试样也可使用纵向应变仪测试,其精度应优于测量值的1%对于模量测试,则相应于20x10-6的应变精确度进行合适的表面解决及粘合剂选择,使得能更好的测量目的材料5.1.6 数据记录5.1.6.1 通用数据记录频率应足够高,以达到精确度规定5.1.6.2 应变数据记录应变数据记录频率与下列因素有关——v,实验速度,mm/min;——L0/L,标距与初始夹头—夹头分离的比;——r,为获得精确数据所需的记录应变数值的最小辨别率,单位为mm典型地,其为或优于精确度值的一半需要的最小的数据记录频率(Hz)fmin按下式计算:实验机的数据记录频率应至少等于该fmin5.1.6.3 力值记录记录速率与实验速度、应变值范畴、精确度规定和夹头距离有关。
模量、实验速度和夹头距离决定施加力值的增大速率力增大速率与所需的精确度比值决定记录频率见下面例子力增大速率由下式决定:式中,E为弹性模量,单位为MPa;A为试样横截面积,单位为mm2;v为实验速度,单位为mm/min;L为夹头间距,单位为mm使用模量范畴内施加力值的变量来拟定所需的精确度,使用下面公式计算,假设有关力值精度应达到1%以内:模量范畴内的力增量:ΔF=E·A(ε2-ε1)=E·A·Δε精确度(1%的一半):r=5 x 10-3 x ΔF=5 x 10-3 x E·A·Δε记录频率:示例:当v=1 mm/min,Δε=2 x 10-3和L=115 mm时,则记录频率为fforce=14.5 Hz图2—假设精确度为1%,不同标距测量模量时,对引伸计精确度的规定5.2 测量试样宽度和厚度的装置见ISO 16012和ISO 235296 试样6.1 形状和尺寸见ISO 527各部分内容中的规定6.2 试样制备见ISO 527各部分内容中的规定6.3 标线如使用光学引伸计,特别是对于薄片和薄膜,应在试样上标出规定的标线,标线与试样的中点距离应大体相等(±1 mm),两标线间距离的测量精度应优于1%。
标线不能刻划、冲刻或压印在试样上,以免损坏受试材料,应采用对受试材料无影响的标线,并且所划的互相平行的每条标线要尽量窄6.4 试样检查试样应无扭曲,相邻的平面间应互相垂直表面和边沿应无划痕、空洞、凹陷和毛刺试样可与直尺、直角尺、平板比对,应用目测并用螺旋测微器检查与否符合这些规定发现试样有一项或几项不合规定期,应舍弃或在实验前机加工至合适的尺寸和形状注塑试样需要1o到2o的拔模角以利于脱模同步,注塑试样不可避免的存在凹陷由于冷却过程的不同,试样中部的厚度一般不不小于试样边沿厚度差Δh≤0.1 mm时可以接受(见图3)注:hm为试样在此截面上的最大厚度,h为试样在此截面上的最小厚度,Δh=hm-h≤0.1 mm图3—注塑试样横截面(被夸张的)注:ISO 294-1:1996的附录D给出了如何减小注塑试样凹陷的指引6.5 各向异性见ISO 527的有关部分的阐明7 试样数量7.1 每个受试方向和每项。





