细颈形成,许多聚合物都能通过提高应变速率来实现从均匀形变到不均匀形变--细颈的转化。
但是也有实验表明,在极慢的拉伸速率(0.001m/s)条件下,拉伸基本上是一个等温过程,聚乙烯和聚氯乙烯仍然能出现细颈,这是热效应所不能解释。
三、实验器材
实验设备为新三思CMT4000型电子拉力机一台,并配有高低温箱一个,相关的技术指标(附表2)及机械工作原理(附图1)附后。
另:游标卡尺一把,聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等拉伸标准样条若干。
四、实验步骤
1.按GBl039-92、GBl040-92调节实验环境和处理试样;
2.测量试样的厚度和宽度,精确到0.05mm,每个试样在标距内各测三点,取平均值;
3.开启试验机,设备预热10min;
4.根据材料的强度和试样的种类、大小,选择合适的载荷; 5.调整上、下夹具之间的距离50mm; 6.将试样的厚度和宽度数据输入微处理机;
7.将试样夹持在夹具上,使试样纵轴与上下夹具的中心连线相重合,且松紧要适宜,以防止试样滑脱或断在夹具为度。夹持薄膜时要求夹具内垫橡胶之类的弹性材料;
8.选择相应的试验方案(试验方案的设置参照软件说明书); 9.开动试验机,进行拉伸试验;
10.试样断裂后,夹具自动返回至试验初始位置;
11.改变拉伸速度,如5mm/min、10mm/min、25mm/min、50mm/min、100mm/min,考察拉伸速度对材料应力-应变曲线的影响;
12.使用高低温箱,考察试验温度对材料应力-应变曲线的影响;
13.微处理机自动进行数据处理,并打印出最大强度、最大伸长率、断裂强度、断裂伸长率以及模量; 14.用Origin软件画出应力-应变曲线。
五、注意事项
1. 任何时候都不能带电插拨电源线,否则很容易损坏电气控制部分; 2. 如果刚刚关机,需要再开机,一定要等候时间超过1min; 3. 试验开始前,一定要调整好限位挡圈;
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4. 试验过程中,不能远离试验机;
5. 试验过程中,除停止键和急停开关外,不要按控制盒上的其它按键,否则
会影响试验;
6. 试验结束后,一定要关闭所有电源;
7. 变换小传感器时,一定要切记更换试验软件,否则很容易发生超载而损坏
小力学传感器。
六、思考题
1.拉伸实验既有形状的改变又有体积的变化,所以从物理的观点来看,它不是一个基的形变类型,但却在实践中大量应用拉伸实验,为什么? 2.你对聚合物材料拉伸时特有的应变软化现象是如何理解的? 3.什么是聚合物的屈服现象?典型的聚合物应力-应变曲线有几类? 4.影响拉伸试验的因素有哪些?
七、参考文献
1. 何平笙,高聚物的力学性能,合肥:中国科学技术大学出版社,1997 2.徐种德,何平笙,周漪琴,马德柱等,高聚物的结构与性能.北京: 科学出版社,1981
3.马德柱,何平笙,徐种德,周漪琴,高聚物的结构与性能,第二版,北京:科学出版社,1995
4.沃德著,徐懋,漆宗能等译校,固体高聚物的力学性能,第二版,北京:科学出版社,1988
注:材料划分标准
1.板状材料:厚度大于1mm; 膜状材料:厚度小于0.25mm; 片状材料:厚度为0.25—1.00mm。 2.硬塑料:拉伸模量E大于700MPa; 软塑料:拉伸模量E小于70MPa; 半硬塑料:拉伸模量E为70-700MPa。
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附录:电子拉力机操作指南
1.开机:试验机——>打印机——>计算机
注意:每次开机后,最好要预热10分钟,待系统稳定后,再进行试验工作。若刚刚关机,需要再开机,至少保证1分钟的时间间隔。
2.双击电脑桌面图标,进入试验软件,选择好联机的用户名和密码
选择对应的传感器及引伸计后击
。
3.根据试样情况准备好夹具,若夹具已安装到试验机上,则对夹具进行检查,并根据试样的长度及夹具的间距设置好限位装置。 4.点击
里的新试验,选择相应的试验方案(试验方案的设置参照软件
说明书),输入试样的原始用户参数如尺寸等,多根试样直接按回车键生成新 记录。
5.夹好试样(有需使用引伸计或大变形时也应相应正确安装),在夹好试样一端后,力值清零(点击力窗口的
按钮)再夹另一端。
6.点击,开始自动试验。试验自动结束后,软件显示试验结果。
7.如有下一根试样,则重复上述5-6步骤 8.试验完成后,点击9.关闭试验窗口及软件;
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,打印试验报告。
关机:试验软件——>试验机——>打印机——>计算机。
附表1:熔融指数测定的相关工艺参数
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