实验1 高分子材料拉伸强度测定.doc

实验1高分子材料拉伸强度测定一、 实验目的1、 测定聚丙烯材料的屈服强度、断裂强度和断裂伸长，并画应力一应变曲线；2、 观察结晶性高聚物的拉伸特征；3、 掌握高聚物的静载拉伸实验方法二、 实验原理1、应力一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，由实验测定的应力一应变曲线，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 得的应力一应变曲线是不同的结晶性高聚物的应力一应变曲线分三个区域，如图1所示断裂时伸长率断裂时应力——1应力一形变曲线（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E8式中0——应力，MPa；E 应变，%；E——弹性模量，MP oA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儿个“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断, 是材料重要的质量指标，其计算公式为：o 断二P/ (bXd) (MPa)式中P—一最大破坏载荷，N；b 试样宽度，mm；d 试样厚度，mm；断裂伸长率场是试样断裂时的相对伸长率，《断按下式计算：(F-G) /GX100%式中G一一试样标线间的距离，mm；F一一试样断裂时标线间的距离，mmo三、 实验设备、用具及试样1、 电子式万能材料试验机WDT-20KNo2、 游标卡尺一把3、 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L——总长度(最小)，150mm；b 试样中I可平行部分宽度，100. 2mm；C——夹具间距离，115mm；d 试样厚度，2〜10mm；G 试样标线间的距离，500. 5nini；h 试样端部宽度，200. 2mm；R 半径，60mm o实验步骤准备两组试样，每组三个样条，且用一种速度，A组25mm/min, B组5mm/min1、 熟悉万能试验机的结构，操作规程和注意事项2、 用游标卡尺量样条中部左、中、右三点的宽度和厚度，精确到0.02mm,取平均值。

3、 实验参数设定接通电源，启动试验机按钮，启动计算机；双击桌面上“MCGS环境”进入系统主界面；分别点击“试验编号”、“试样设定”、试 样参数”、“测试项目”等按扭，设定参数设定试验编号；注意试验编号不能重复使用；试样设定：试验类型：拉伸横梁方向：向上横梁速度：5或25mm/min变形测量：横梁位移试验结束条件：当负荷降到20% （最大）时传感器选择：下空间20000N曲线选择:负荷-形变；设定试样参数：板材宽度厚度标距：50每批数量：3；测试项目：最大负荷点、破裂点、断裂伸长率；装夹试样：点击黄色三角形升降键将横梁运行到适当的位置，夹好试样；4、 试验：点击负荷清零和变形清零，点击开始试验，进行拉伸试验，观察拉伸过程的 变形特征，直到试样断裂为止，记录试验数据；5、 结果分析：点击主界面的“分析”，进入曲线分析界面，手动分析时，在分析结果区 域中用鼠标左键双可击对应的字母，然后在对应的曲线处单击，便可显示对应的数据，要想 取消某一分析点，可在分析结果区域中，用鼠标左键双击对应的字母，然后双击鼠标右键即 可；6、 改变速度，重复做第二组试样五、 实验注意事项1、 实验前要认真预习，集中精神听指导讲解，操作试验机时，认真细致，注意安全。

2、 同组同学要分工协作，每人负责一项内容，有计算的要轮换六、 实验报告要求1、 简述实验原理2、 明确操作步骤和注意事项3、 做好原始记录4、 详细记录拉伸过程中观察到的现象，结合学过的理论知识分析现象产生原因（包括 变形情况，表面及颜色变化，断裂情况及断面牲等）七、 预习要求1、 搞清实验原理；2、 了解万能试验机结构，操作规程及注意事项（来实验室进行）3、 写好预习报告，准备记录表格八、 实验记录参考表格实验名称： 实验设备名称及型号规格试样名称 实验温度 湿度 日期试样编样品尺寸样品尺 寸样品面积拉伸速度测定值/N拉伸强度备注b/mmd/mni/mmmm/minMPa思考题1、 对于哑铃形试样如何使试样在拉伸时在有效部分断裂?2、 一般塑料的拉伸强度为多少？。