第二章塑料橡膠常規(guī)力學(xué)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1、<p>　　第二章　塑料橡膠常規(guī)力學(xué)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)</p><p>　　材料在外力作用下所表現(xiàn)的力學(xué)行為稱為材料的力學(xué)性能。材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的在于通過(guò)測(cè)定材料的強(qiáng)度和剛度等基本性能，得到生產(chǎn)質(zhì)量的控制和質(zhì)量驗(yàn)收的依據(jù)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果還可作為材料應(yīng)用中使用性能指標(biāo)和工程設(shè)計(jì)的基本數(shù)據(jù)。高分子材料的使用總是要求具有必要的力學(xué)性能，而且對(duì)大部分應(yīng)用來(lái)說(shuō)，力學(xué)性能比其它物理性能顯得更為重要。</p>

2、<p>　　高分子材料具有所有已知材料中可變范圍最寬的力學(xué)性能，這種性能上的多樣性為高分子材料在不同領(lǐng)域的應(yīng)用提供了廣泛的選擇余地。然而，與其它材料相比，高分子材料結(jié)構(gòu)的多分散性、粘彈行為以及松弛特性，使得高聚物對(duì)機(jī)械應(yīng)力的反映性相差較大。實(shí)驗(yàn)表明影響高分子材料力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果的因素很多，內(nèi)在因素有：材料本身化學(xué)組分，分子量及其分布，結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，取向及結(jié)晶程度，增塑和填充以及內(nèi)部存在各種缺陷的多少等。外部因素如：測(cè)試溫度、濕

3、度、外力施加的頻率以及試樣的形狀尺寸和加工質(zhì)量等。塑料橡膠常規(guī)力學(xué)性能包括塑料拉伸、壓縮、彎曲、沖擊、剪切性能，橡膠的拉伸、撕裂性能等，為了使測(cè)試結(jié)果真實(shí)反應(yīng)性能本質(zhì)，且測(cè)試數(shù)據(jù)具有較好的重復(fù)可比性，要求測(cè)試方法的技術(shù)條件和操作步驟統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化、儀器設(shè)備定型化。因此，這些性能的測(cè)試都有相應(yīng)的國(guó)家或部頒標(biāo)準(zhǔn)。此外，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還對(duì)塑料橡膠力學(xué)性能測(cè)試的方法制定了總則，提出了塑料橡膠力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)中對(duì)試樣、測(cè)試環(huán)境的要求。其內(nèi)容如下：</

4、p><p><b>　　試樣制備</b></p><p>　?、拧”∧ぴ嚇樱河娩h利的刀片裁切或者用所需形狀的沖切刀沖切。</p><p>　?、啤≤洶濉⑵嚇樱河娩h利的切樣刀在襯墊物上沖切。襯墊物的硬度為70~95（邵氏A）。</p><p>　?、恰∧Ｋ茉嚇樱喊从嘘P(guān)標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議模塑。</p><p>

5、　　⑷　硬質(zhì)板材試樣：用機(jī)械加工法加工。加工時(shí)不應(yīng)使試樣受到過(guò)分的沖擊、擠壓和受熱。加工面應(yīng)光潔。</p><p>　　⑸　各向異性的材料應(yīng)沿縱橫方向分別取樣。</p><p><b>　　試樣外觀檢查</b></p><p>　　試樣表面應(yīng)平整、無(wú)氣泡、裂紋、分層、明顯雜質(zhì)和加工缺陷。</p><p><b>

6、;　　實(shí)驗(yàn)環(huán)境</b></p><p>　　溫度：熱塑性塑料為25±2℃；</p><p>　　熱固性塑料為25±5℃。</p><p>　　濕度：相對(duì)濕度為65±5%</p><p><b>　　試樣預(yù)處理</b></p><p>　　將試樣放置在第3條

7、規(guī)定的環(huán)境中，使其表面盡可能暴露在環(huán)境里，不同厚度（ｄ）</p><p>　　的試樣其處理時(shí)間如下：</p><p>　　d≤0.25的試樣不少于4個(gè)小時(shí)；</p><p>　　0.25＜d＜2的試樣不少于8小時(shí)；</p><p>　　d≥2的試樣不少于16小時(shí)。</p><p>　　材料實(shí)驗(yàn)機(jī)定期經(jīng)國(guó)家計(jì)量部門鑒定。

8、</p><p>　　實(shí)驗(yàn)的負(fù)荷值應(yīng)選在每級(jí)表盤滿量程的10%～90%，不得小于實(shí)驗(yàn)機(jī)最大負(fù)荷的４%，指示值誤差應(yīng)在±1%以內(nèi)。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)若有特殊要求時(shí)，可按產(chǎn)品規(guī)定進(jìn)行。</p><p>　　在測(cè)試塑料各種力學(xué)性能時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵循上述規(guī)定，使各種影響因素所造成的實(shí)驗(yàn)誤差趨于最小。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)八　塑料拉伸

9、強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)</p><p>　　（Tensile Strength Test of Plastics）</p><p><b>　　一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?lt;/b></p><p>　　明確塑料拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率及拉伸彈性模量的物理意義。</p><p>　　了解不同塑料拉伸實(shí)驗(yàn)的條件以及影響塑料拉伸性能的因素。</p>

10、<p>　　掌握拉伸實(shí)驗(yàn)的基本操作，按GB/T 1040－92測(cè)定硬質(zhì)PVC的拉伸強(qiáng)度、</p><p><b>　　斷裂伸長(zhǎng)率。</b></p><p><b>　　二、實(shí)驗(yàn)原理</b></p><p>　　拉伸實(shí)驗(yàn)是最基本、用途最廣泛的一種材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)。其基本過(guò)程是在拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)上對(duì)試樣施加載荷直至斷裂，由

11、此來(lái)測(cè)量試樣所能承受的最大載荷及相應(yīng)的形變。通過(guò)拉伸實(shí)驗(yàn)可得到材料的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率以及拉伸彈性模量。</p><p>　　拉伸強(qiáng)度（tensile　strenth）：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，試樣的有效部分原始橫截面單位</p><p>　　面積所承受最大負(fù)荷。</p><p>　　斷裂伸長(zhǎng)率（elongation at break）：由拉伸負(fù)荷使試樣有效部分標(biāo)線間距離的

12、增量與原始標(biāo)距之比的百分率。</p><p>　　應(yīng)力－應(yīng)變曲線(tensile stress-strain curve)：以拉伸應(yīng)力為縱坐標(biāo)所得到的拉伸特性曲線稱為應(yīng)力－應(yīng)變曲線。它往往是通過(guò)拉力機(jī)在一定的拉伸速度下自動(dòng)記錄拉伸負(fù)荷－形變曲線，經(jīng)變換而得。</p><p>　　影響拉伸實(shí)驗(yàn)的因素主要有以下幾方面：</p><p>　　試樣材料的組成如化學(xué)成分、交聯(lián)

13、、增塑、結(jié)晶、取向及分子量分布等。</p><p>　　試樣尺寸如寬度、厚度等。通常試樣尺寸大，其表面積大，氣泡、雜質(zhì)及局</p><p>　　部應(yīng)力集中等缺陷存在的幾率就高，強(qiáng)度相對(duì)低。</p><p>　　拉伸速度的大小直接影響材料分子的變形過(guò)程。拉伸速度大，材料分子來(lái)不</p><p>　　及變形，則導(dǎo)致材料向脆而硬發(fā)展，通常造成拉伸強(qiáng)

14、度、模量提高，斷裂伸長(zhǎng)率降低。</p><p>　　環(huán)境溫度和濕度提高，一般使材料強(qiáng)度、模量減小，延伸率增大。升高溫度</p><p>　　和降低拉伸速度在一定程度上是等效的，增加濕度與增塑在一定程度上是等效的，但不同材料對(duì)各因素的依賴程度有所不同。</p><p>　　試樣在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，實(shí)驗(yàn)前對(duì)材料進(jìn)行預(yù)處理可消除局部應(yīng)力集中，</p>&l

15、t;p>　　從而對(duì)材料拉伸性能測(cè)試結(jié)果有一定影響。</p><p><b>　　三、實(shí)驗(yàn)條件</b></p><p><b>　　1、試樣</b></p><p>　?、挪牧希河操|(zhì)聚氯乙烯板材、高壓聚乙烯薄膜或其它塑料</p><p>　?、?試樣類型和尺寸：</p><p

16、><b>　?、裥驮嚇右妶D2-1</b></p><p><b>　　圖2-1Ⅰ型試樣</b></p><p>　　Ⅰ型試樣的尺寸見表2-1</p><p>　　表2-1Ⅰ型試樣的尺寸</p><p><b>　?、蛐驮嚇右妶D2-2</b></p><

17、p>　　圖2-2 Ⅱ型式試樣</p><p>　?、蛐驮嚇拥某叽缫姳?-2</p><p>　　表2-2 Ⅱ型試樣的尺寸</p><p><b>　?、笮驮嚇右妶D2-3</b></p><p><b>　　圖2-3 Ⅲ型試樣</b></p><p>　?、笮驮嚇拥某叽?/p>

18、見表2-3</p><p>　　表2-3 Ⅲ型試樣的尺寸</p><p><b>　?、粜驮嚇右妶D2-4</b></p><p><b>　　圖2-4 Ⅳ型試樣</b></p><p>　?、粜驮嚇拥某叽缫姳?-4</p><p>　　表2-4 Ⅳ型試樣的尺寸</p&g

19、t;<p>　　注：①紗布增強(qiáng)的熱固性塑料板試樣寬度采用50mm；②玻璃纖維增強(qiáng)的熱固性塑料板試樣寬度采用２5mm；③除有爭(zhēng)議外對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)材料可省去加強(qiáng)片。</p><p><b>　?、圃嚇舆x擇及速度</b></p><p>　?、僭嚇舆x擇見表2-5</p><p><b>　　表2-5試樣選擇</b>

20、</p><p>　　②實(shí)驗(yàn)速度設(shè)有以下九種：</p><p>　　速度A 1mm/min±50%； 速度F 50mm/min±10%；</p><p>　　速度B 2mm/min±20%； 速度G 100mm/min±10%；</p><p>　　速度C 5mm/mi

21、n±20%； 速度H 200mm/min±10%；</p><p>　　速度D 10mm/min±20%； 速度I 500mm/min±10%；</p><p>　　速度E 20mm/min±10%；</p><p>　　⑶試樣數(shù)量：每組不少于5個(gè)。</p><p&g

22、t;<b>　　2、實(shí)驗(yàn)環(huán)境</b></p><p><b>　　⑴溫度：25±2℃</b></p><p><b>　?、茲穸龋?5±5%</b></p><p><b>　　3、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器</b></p><p>　?、?機(jī)械拉

23、力機(jī)（LJ－1000）</p><p>　?、?拉力實(shí)驗(yàn)夾具一套</p><p>　?、?調(diào)溫調(diào)濕箱（CS362）</p><p>　?、?千分尺、游標(biāo)卡尺</p><p>　?、?實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：GH/T1040－92</p><p><b>　　四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟</b></p>&l

24、t;p>　　1、檢查設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況及速度轉(zhuǎn)換是否正?？煽俊?lt;/p><p>　　2、根據(jù)材料的強(qiáng)度和試樣的種類、大小，選擇合適的砝碼的數(shù)量；</p><p>　　3、開啟記錄儀，調(diào)好零點(diǎn)，用標(biāo)準(zhǔn)砝碼校正力值讀數(shù)；</p><p>　　4、測(cè)量試樣中間平直部分的寬度和厚度，精確至0.01mm，Ⅱ型試樣中間平直部</p><p>　　分的寬度

25、精確至0.05mm。每個(gè)試樣測(cè)量三點(diǎn)，取算術(shù)平均值。</p><p>　　5、測(cè)量伸長(zhǎng)率時(shí)，應(yīng)在試樣平行部分作標(biāo)線，此標(biāo)線對(duì)測(cè)量結(jié)果應(yīng)無(wú)影響。</p><p>　　調(diào)試實(shí)驗(yàn)機(jī)的速度為所要求的速度。</p><p>　　將試樣夾持在夾具上，使試樣縱軸與上、下夾具的中心連線相重合，且松緊</p><p><b>　　要適宜。</b

26、></p><p>　　開動(dòng)實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄下列數(shù)值。</p><p>　?、旁嚇訑嗔褧r(shí)，記錄負(fù)荷和標(biāo)距伸長(zhǎng)； 試樣出現(xiàn)屈服，記錄屈服時(shí)的負(fù)荷；測(cè)量模量時(shí)，記錄負(fù)荷和相應(yīng)形變值。</p><p>　?、圃嚇訑嗔言跇?biāo)距之外，此試樣作廢，另取試樣補(bǔ)做。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)中用記錄儀記錄負(fù)荷－形變曲線。經(jīng)變換可得拉伸應(yīng)力－應(yīng)變曲線。

27、</p><p>　　10、處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告并進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的討論。</p><p><b>　　五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理</b></p><p>　　1、拉伸強(qiáng)度、拉伸屈服應(yīng)力按式2-1計(jì)算：</p><p><b>　　（2-1）</b></p><p>　　式中：—拉伸

28、強(qiáng)度或拉伸屈服應(yīng)力，Mpa；</p><p>　　P —最大負(fù)荷或屈服負(fù)荷，N；</p><p>　　b —試樣寬度，mm；</p><p>　　d —試樣厚度，mm。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果以每組試樣測(cè)定的算術(shù)平均值表示，取三位有效數(shù)字。</p><p>　　2、斷裂伸長(zhǎng)率按式2-2計(jì)算：</p>

29、<p><b>　　（2-2）</b></p><p>　　式中：—斷裂伸長(zhǎng)率，%；</p><p>　　L—試樣斷裂時(shí)標(biāo)線間距離，mm；</p><p>　　L0—試樣原始標(biāo)距，mm.</p><p>　　3、若要求計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏（S），可按式2-3計(jì)算：</p><p><b&g

30、t;　?。?-3）</b></p><p>　　式中：x—單個(gè)測(cè)定值；</p><p>　　—組測(cè)定值的算術(shù)平均值；</p><p><b>　　n—測(cè)定值的個(gè)數(shù)。</b></p><p><b>　　4、列表記錄與計(jì)算</b></p><p>　?、?拉伸速度，

31、走紙速度；</p><p><b>　　⑵ 試樣編號(hào)；</b></p><p>　?、?試樣尺寸包括寬度、厚度、截面積和平行部分原始長(zhǎng)度；</p><p>　?、?斷裂最大負(fù)荷和屈服時(shí)的負(fù)荷；</p><p>　?、?斷裂時(shí)試樣長(zhǎng)度；</p><p>　?、?拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度；</p>

32、;<p><b>　?、?斷裂伸長(zhǎng)率。</b></p><p><b>　　六、問(wèn)題討論</b></p><p>　　1、影響拉伸強(qiáng)度的因素有那些？如何影響？</p><p>　　2、由應(yīng)力—應(yīng)變曲線如何判斷材料的性能？</p><p>　　實(shí)驗(yàn)九 塑料懸臂梁沖擊強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)（懸臂梁法）&

33、lt;/p><p>　　(Izod Impact Strength Test of plastics)</p><p><b>　　一、概述</b></p><p>　　在研究塑料的力學(xué)性能時(shí)，除采用緩慢加荷的拉伸、彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切等靜力實(shí)驗(yàn)外，還常常進(jìn)行動(dòng)載荷實(shí)驗(yàn)，沖擊實(shí)驗(yàn)就是常用的一種。沖擊實(shí)驗(yàn)可按物體破壞時(shí)受沖擊的方式不同分為：彎曲沖擊、拉伸

34、沖擊、壓縮沖擊、扭轉(zhuǎn)沖擊及抗切沖擊等，其中彎曲沖擊應(yīng)用最廣。彎曲沖擊實(shí)驗(yàn)最常用的是擺錘式?jīng)_擊實(shí)驗(yàn)按被沖擊試樣夾持方式的不同其又分為簡(jiǎn)支梁法和懸臂梁法，本實(shí)驗(yàn)即屬懸臂梁法。</p><p>　　沖擊強(qiáng)度是度量材料在高速?zèng)_擊狀態(tài)下抵抗外力沖擊損壞的能力，它可以理解為</p><p>　　試樣受沖擊破壞時(shí)，單位面積或單位標(biāo)樣寬度上消耗的能量。這種抵抗能力是由材料的許多性質(zhì)決定的，也受到實(shí)驗(yàn)方法、

35、試樣形狀、實(shí)驗(yàn)環(huán)境等因素的影響，再加上試樣本身的不均勻性，應(yīng)力分布不同，所以測(cè)得的結(jié)果往往重復(fù)性較差，因此資料上記載的數(shù)值只能做參考。沖擊強(qiáng)度是材料的一個(gè)綜合性能，又是一個(gè)使用性能，在實(shí)際應(yīng)用中有很大意義，是工程材料設(shè)計(jì)中不可缺少的數(shù)據(jù)，它表明的是材料的強(qiáng)度和韌性，而不表明破裂時(shí)材料所受的應(yīng)力大小，所以它與靜力實(shí)驗(yàn)不同。懸臂梁法所得數(shù)據(jù)也與其它沖擊法所得數(shù)據(jù)之間不存在相互比較的意義。所以真正設(shè)計(jì)時(shí)，最好根據(jù)實(shí)際情況自行測(cè)量。</p

36、><p><b>　　二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?lt;/b></p><p>　　掌握用懸臂梁式?jīng)_擊實(shí)驗(yàn)機(jī)測(cè)定高分子材料的沖擊強(qiáng)度的原理、方法以及數(shù)據(jù)的</p><p><b>　　計(jì)算和處理。</b></p><p><b>　　三、實(shí)驗(yàn)方法</b></p><p>　　由

37、已知能量的擺錘一次沖擊垂直固定成懸臂梁的試樣，測(cè)量試樣破壞時(shí)所吸收的</p><p>　　能量，以試樣沖斷時(shí)缺口處單位寬度上所消耗的能量來(lái)衡量材料的沖擊韌性。</p><p><b>　　四、儀器設(shè)備及原理</b></p><p>　　所用實(shí)驗(yàn)儀器：XJU—22J型懸臂梁沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)。</p><p>　　該儀器是按IZO

38、D沖擊方法設(shè)計(jì)的，符合國(guó)標(biāo)GB1843—80，其測(cè)量裝置原理是：</p><p>　　當(dāng)把擺錘從鉛錘位置旋轉(zhuǎn)到支錘軸上后，此時(shí)仰角為α，具有一定的位能，如任其自由落下，則此位能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，而將試樣沖斷。沖斷試樣后，擺錘即以剩下的能量升到某一高度，升角為β，按能量守恒關(guān)系可寫出式2-4</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p&g

39、t;　　式中：W—沖擊錘的重量，Kgf；</p><p>　　L—沖擊擺錘的長(zhǎng)度，cm；</p><p>　　α—沖擊錘的預(yù)揚(yáng)角，°；</p><p>　　β—沖擊錘沖斷試樣后的升角，°；</p><p>　　沖斷試樣所消耗的能量，Kgf·cm；</p><p>　　Aα、Aβ—擺錘在α—

40、β角區(qū)段內(nèi)克服空氣阻力和摩擦阻力所消耗的能量，</p><p><b>　　Kgf·cm；</b></p><p>　　—試樣沖斷飛出時(shí)所具有的動(dòng)能，Kgf·cm。</p><p>　　式中Aα、Aβ可忽略不計(jì)或以后作能量損失修正，式中對(duì)非脆性</p><p>　　材料也可忽略不計(jì)或以后作拋擲試樣自由

41、端所消耗的能量修正。則有式2-5</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　WL是沖擊擺錘力矩，為沖擊常數(shù)。α為沖擊前擺錘的揚(yáng)角，為160°也是已知的，因此要測(cè)出沖斷試樣后的升角β即可根據(jù)公式計(jì)算出試樣沖斷時(shí)所消耗的能量來(lái)，或根據(jù)升角把刻度盤讀數(shù)換算為沖擊消耗能，直接讀出消耗能，</p><p>　　XJU—

42、22J型懸臂梁沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)就是根據(jù)此原理設(shè)計(jì)的，刻度盤上有三種能量級(jí)刻度，用5.5J擺錘，讀0—5.5J刻度，用11J擺錘，讀0—11J刻度，用22J擺錘，讀0—22J刻度。</p><p>　　計(jì)算試樣沖擊強(qiáng)度的公式見式2-6</p><p><b>　　（2-6）</b></p><p>　　式中：α—沖擊強(qiáng)度，J/m；</p>

43、<p>　　AK—刻度盤上讀出的沖擊消耗能，J；</p><p>　　AX—能量損失修正值，J；</p><p><b>　　b—試樣厚度，m。</b></p><p>　　能量損失修正值的計(jì)算公式見式2—6</p><p><b>　　（2-6）</b></p><

44、p>　　式中：A0—為空擊能量損失值，J；</p><p>　　βO—為空擊能量損失角，°；</p><p>　　β—沖斷試樣后的升角，°。</p><p>　　從刻度盤上讀出的沖擊消耗能A，減去能量損失修正值A(chǔ)X就是真正沖斷試樣所消耗的能量，簡(jiǎn)稱沖斷能，缺口處單位厚度的沖斷能即為沖擊強(qiáng)度。</p><p><

45、b>　　三、試樣</b></p><p><b>　　試樣形狀及尺寸</b></p><p>　　試樣形狀及尺寸見圖2-5</p><p>　　L=63.5mm；d=12.7±0.15mm；b=4~12.7mm，R=0.25±0.025mm，C=10.16±0.05mm</p>&l

46、t;p>　　圖2-5 IZOD沖擊試樣形狀及尺寸</p><p><b>　　試樣要求</b></p><p><b>　?、旁嚇颖仨殠笨?。</b></p><p>　?、瓢宀募庸さ脑嚇?，當(dāng)板材厚度d為4~12.7mm時(shí)，板材厚度為試樣厚度，當(dāng)板</p><p>　　材厚度超過(guò)12.7mm時(shí)

47、，需單面加工到12.7mm。缺口均加工在板材的側(cè)面。</p><p>　　⑶模塑成型的試樣，厚度d=12.7mm，缺口加工在較窄的側(cè)面上，保證缺口處試</p><p>　　樣的剩余寬度為10.16±0.05mm。</p><p>　?、仍嚇颖砻鎽?yīng)平整、無(wú)氣泡、裂紋分層、明顯雜質(zhì)和加工損傷等缺陷。</p><p>　?、蓪?duì)于各向異性的

48、板材，需從板材的縱橫兩個(gè)方向各取一組試樣，每組試樣不少</p><p><b>　　于5個(gè)。</b></p><p><b>　　四、實(shí)驗(yàn)步驟</b></p><p>　　制取試樣：板材在萬(wàn)能制樣機(jī)上按試樣尺寸要求加工并打缺口，用量具測(cè)量</p><p>　　各部尺寸。檢查外觀。符合要求時(shí)，記錄缺口

49、處試樣厚度和寬度，讀數(shù)精確到0.05毫米。模塑試條若無(wú)缺口，也需在萬(wàn)能制樣機(jī)上開缺口。</p><p>　　選擇適宜的擺錘：使試樣沖斷所需要的能量在擺錘總能量的10~80%區(qū)間內(nèi)。</p><p>　　檢查擺錘鉛錘位置：檢查被動(dòng)指針與主動(dòng)指針靠緊時(shí)，指針指示位置應(yīng)與0ｏ</p><p>　　角度重合（用目視）。</p><p>　　求空擊能量

50、損失值A(chǔ)0：將擺錘置于預(yù)揚(yáng)角位置，釋放擺錘后，由被動(dòng)指針讀</p><p>　　出擺錘空擊的能量損失值A(chǔ)0和相應(yīng)的空擊能量損失角β0　。</p><p>　　夾持試樣：松開旋轉(zhuǎn)手輪，在右側(cè)擺錘打擊缺口的方向上用對(duì)中樣板將試樣</p><p>　　對(duì)中并保證垂直，用適宜的力旋轉(zhuǎn)手輪，使試樣夾緊。</p><p>　　沖擊實(shí)驗(yàn)：將擺錘從預(yù)揚(yáng)角位置

51、釋放，讀出試樣沖擊能量消耗指示值A(chǔ)K和升</p><p>　　角值β，并根據(jù)β和空擊實(shí)驗(yàn)所得A0和β0根據(jù)公式求得沖擊能量修正值A(chǔ)X。</p><p><b>　　五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及報(bào)告</b></p><p>　　1、試樣沖擊強(qiáng)度的計(jì)算公式見式2-7</p><p><b>　?。?-7）</b>&l

52、t;/p><p>　　2、求同組試樣沖擊強(qiáng)度的算術(shù)平均值。</p><p>　　求試樣沖擊強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)偏差值S，見式（2-8）</p><p><b>　　（2-8）</b></p><p>　　式中：Xi—每個(gè)試樣的沖擊強(qiáng)度；</p><p>　　—全組試樣沖擊強(qiáng)度的算術(shù)平均值；</p>

53、<p><b>　　n—試樣個(gè)數(shù)。</b></p><p><b>　　列表記錄并計(jì)算：</b></p><p>　　⑴ 試樣編號(hào)； ⑵ 缺口處厚度、寬度；</p><p>　?、?空擊損失能A0和損失角β0；⑷ 沖擊消耗值A(chǔ)k；</p><p>　?、?沖擊

54、后升角β； ⑹ 沖擊損失值A(chǔ)x；</p><p><b>　?、?沖擊強(qiáng)度。</b></p><p><b>　　八、問(wèn)題討論</b></p><p>　?、?沖擊過(guò)程中，哪些因素消耗了實(shí)驗(yàn)機(jī)擺錘的能量？</p><p>　?、?試樣上的缺口起什么作用？</p>&

55、lt;p>　?、?試樣厚度變化及缺口形成方法不同時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響？實(shí)驗(yàn)十　簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)</p><p>　　（Charpy Impact Strength Test of Plastics）</p><p><b>　　一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?lt;/b></p><p>　　1、掌握用簡(jiǎn)支梁實(shí)驗(yàn)機(jī)測(cè)定塑料沖擊強(qiáng)度的原理、方法和數(shù)據(jù)的處理。&

56、lt;/p><p>　　2、掌握簡(jiǎn)支梁沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)的使用方法。</p><p><b>　　二、儀器設(shè)備及原理</b></p><p>　　所用實(shí)驗(yàn)儀器為：XJJ－50型簡(jiǎn)支梁沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)，該機(jī)設(shè)計(jì)原理同前。設(shè)有能量級(jí)刻度，用7.5J擺錘，讀0—7.5J，用15J擺錘，讀0—15J，用25J擺錘，讀0—25J，用50J擺錘，讀0—50J。 </p

57、><p><b>　　三、實(shí)驗(yàn)方法</b></p><p>　　本方法按GB/T1043－93進(jìn)行，使用簡(jiǎn)支梁沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)，對(duì)試樣施加沖擊彎曲負(fù)荷，使試樣破裂，以試樣單位截面積所消耗的功來(lái)衡量塑料材料的沖擊韌性。</p><p><b>　　試樣</b></p><p>　　簡(jiǎn)支梁沖擊實(shí)驗(yàn)的試樣可用模具經(jīng)

58、壓塑或注塑成型；也可用壓塑或注塑成型的板</p><p>　　材經(jīng)機(jī)械加工制得，試樣為矩形截面的長(zhǎng)條形，分有缺口和無(wú)缺口兩種試樣，其中包括3中不同的缺口類型和4中不同的尺寸類型。其具體規(guī)定見表2-6、表2-7和圖2-6、圖2-7和圖2-8。標(biāo)準(zhǔn)試樣尺寸：</p><p>　　表2-6 不同試樣類型的尺寸 mm</p><p>　　表2-7缺口類

59、型與尺寸 mm</p><p>　　圖2-6 A型缺口試樣</p><p>　　L—試樣長(zhǎng)度；d—試樣厚度； r—缺口底部半徑；b—試樣寬度；</p><p>　　dk—試樣缺口剩余厚度</p><p>　　圖2-7 B型缺口試樣</p><p>　　L—試樣長(zhǎng)度；d—試樣厚度； r—缺口

60、底部半徑；b—試樣寬度；</p><p>　　dk—試樣缺口剩余厚度</p><p>　　圖2-8 B型缺口試樣</p><p>　　L—試樣長(zhǎng)度；d—試樣厚度； r—缺口底部半徑；b—試樣寬度；</p><p>　　dk—試樣缺口剩余厚度；n—缺口寬度</p><p>　　試樣的缺口可在銑床、刨床或其他專用缺口加

61、工機(jī)床上加工，如果受試材料的產(chǎn)</p><p>　　品標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有規(guī)定，一般不用帶模塑缺口的試樣，因?yàn)槟Ｋ苋笨谠嚇雍徒?jīng)機(jī)械加工的試樣所得試樣結(jié)果不能相比。由于A型缺口對(duì)多數(shù)材料所得數(shù)據(jù)的分散性小和重復(fù)性好，因此把A型缺口作為首選缺口，并把1型試樣作為首選試樣，此外實(shí)驗(yàn)方法還規(guī)定厚度小于3mm的試樣不作沖擊實(shí)驗(yàn)。</p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)條件</b></p&g

62、t;<p>　?、旁O(shè)備條件：沖擊速度：3.8m/s，擺錘預(yù)揚(yáng)角：160°，擺錘中心到試樣中心的距離：380mm，鉗口圓角半徑：1mm，沖擊刀刃夾：30°，沖擊刀刃圓角半徑：2mm。</p><p>　?、骗h(huán)境條件：熱塑性塑料測(cè)試溫度25±2℃，熱固性塑料為25±5℃。相對(duì)濕度為65±5%。</p><p><b>　

63、　四、實(shí)驗(yàn)操作步驟</b></p><p>　　1、測(cè)量試樣尺寸：用卡尺測(cè)量試樣中部（或缺口處）寬度ｂ和厚度ｄ，準(zhǔn)確至0.05mm，測(cè)三點(diǎn)取平均值。</p><p>　　2、選擇能量級(jí)：根據(jù)試樣予估計(jì)沖擊強(qiáng)度范圍選擇擺錘，實(shí)驗(yàn)消耗的能量在擺錘總能量的10~85%范圍內(nèi)有效。如符合這一能量范圍的不只一個(gè)擺錘時(shí)，應(yīng)該用最大能量的擺錘。</p><p>　　3

64、、調(diào)節(jié)能量度盤指針零點(diǎn)，使它在擺錘處于起始位置時(shí)與主動(dòng)針接觸，進(jìn)行空擊實(shí)驗(yàn)，保證總摩擦損失在0.5%以內(nèi)。</p><p>　　4、安裝試樣：將試樣寬面垂直緊帖支承面，缺口面或未加工面背向擺錘，用定位塊將試樣中部（或缺口）位置與擺錘對(duì)準(zhǔn)。</p><p>　　5、沖擊試樣：將擺錘抬起并鎖住，平穩(wěn)釋放擺錘，由被動(dòng)指針讀出試樣沖擊能量消耗值A(chǔ)K。全部試樣沖擊完畢后，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。</p>

65、;<p><b>　　五、結(jié)果計(jì)算和報(bào)告</b></p><p>　　1、無(wú)缺口試樣簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度a（KJ/m2）的計(jì)算見式2-9</p><p><b>　　（2-9）</b></p><p>　　式中：A—試樣吸收的沖擊能量，J； </p><p>　　b—試樣寬度，mm；<

66、/p><p>　　d—試樣厚度，mm。</p><p>　　2、缺口試樣簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度ak（KJ/m2）的計(jì)算見式2-10</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　式中：AK—缺口試樣吸收的沖擊能量，J； </p><p>　　b—試樣寬度，mm；</p>

67、<p>　　dK—缺口試樣缺口處剩余厚度，mm。</p><p><b>　　3、報(bào)告內(nèi)容：</b></p><p><b>　?、?材料名稱</b></p><p>　?、?試樣制備方法、數(shù)量</p><p>　　③ 實(shí)驗(yàn)機(jī)型號(hào)及所用能量級(jí)</p><p><

68、;b>　?、?實(shí)驗(yàn)溫度</b></p><p>　?、?列表計(jì)算：試樣尺寸ｂ、ｄ，沖擊消耗值A(chǔ)K，沖擊強(qiáng)度ａ及其算術(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差S。</p><p><b>　　六、問(wèn)題討論</b></p><p>　　為什么不同厚度試樣的沖擊強(qiáng)度值不能相互比較？</p><p>　　分析試樣斷口形態(tài)和強(qiáng)度的關(guān)系。