塑胶(塑料)的力学性能是评估其在受力情况下表现的关键指标,广泛应用于材料选择、产品设计和质量控制。下面是常见的塑胶力学性能检测方法:
1. 拉伸性能测试 (Tensile Test)
标准:ISO 527、ASTM D638
目的:测定材料在拉伸载荷下的行为,如拉伸强度、断裂伸长率、杨氏模量(弹性模量)。
方法:将标准试样(如哑铃形)固定在拉力试验机的夹具中,以恒定速度拉伸直至断裂,记录载荷-位移曲线。
关键参数:
拉伸强度(Tensile Strength)
断裂伸长率(Elongation at Break)
弹性模量(Young's Modulus)
2. 弯曲性能测试 (Flexural Test)
标准:ISO 178、ASTM D790
目的:评估材料在弯曲载荷下的抗弯强度和弯曲模量。
方法:采用三点弯曲或四点弯曲方式加载试样,测量其z大应力和挠度。
适用场景:常用于刚性塑料和工程塑料,如ABS、PC、尼龙等。
3. 冲击性能测试 (Impact Test)
标准:ISO 179(摆锤式)、ISO 180(悬臂梁)、ASTM D256
类型:
简支梁冲击(Charpy)
悬臂梁冲击(Izod)
目的:测定材料抵抗突然冲击载荷的能力,评估其韧性。
结果表示:冲击强度(kJ/m² 或 ft-lb/in),分为无缺口和缺口冲击(评估材料对缺口的敏感性)。
4. 压缩性能测试 (Compression Test)
标准:ISO 604、ASTM D695
目的:测定材料在压缩载荷下的性能,如压缩强度、压缩模量。
应用:适用于泡沫塑料、垫片、承重部件等主要承受压力的材料。
5. 硬度测试 (Hardness Test)
常用方法:
邵氏硬度(Shore Hardness):ISO 868、ASTM D2240
Shore A:用于软质橡胶、弹性体
Shore D:用于硬质塑料
洛氏硬度(Rockwell Hardness):ISO 2039、ASTM D785
原理:通过压头在规定载荷下压入材料表面,测量压痕深度来评估硬度。
6. 蠕变与应力松弛测试
标准:ISO 899、ASTM D2990
蠕变测试:在恒定应力下,测量应变随时间的变化。
应力松弛:在恒定应变下,测量应力随时间的衰减。
意义:评估塑料在长期载荷下的尺寸稳定性和耐久性,对结构件尤为重要。
7. 疲劳性能测试 (Fatigue Test)
标准:ISO 13003、ASTM D7791
目的:评估材料在循环载荷下的耐久性,测定其疲劳寿命。
方法:对试样施加周期性应力,记录其断裂所需的循环次数。
8. 摩擦与磨损性能测试
标准:ASTM G77、ISO 7148
目的:评估塑料与其他材料之间的摩擦系数和耐磨性。
应用:齿轮、轴承、滑动部件等。
9. 热机械性能测试(如HDT和Vicat)
虽然不完全是力学性能,但与力学行为密切相关:
热变形温度(HDT):ISO 75、ASTM D648
维卡软化温度(Vicat Softening Temperature):ISO 306、ASTM D1525
意义:评估材料在升温过程中的承载能力。
测试注意事项:
试样需按标准制备(注塑、机加工),并进行状态调节(温度、湿度)。
测试环境(温度、湿度、加载速率)对结果影响显著,需严格控制。
不同牌号、填料(如玻璃纤维)、加工工艺会显著影响力学性能。
来源:网络
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