電子拉力試驗(yàn)機(jī)測(cè)試聚合物應(yīng)變曲線的原理

      電子拉力試驗(yàn)機(jī)除了進(jìn)行拉伸試驗(yàn)外，還可以進(jìn)行壓縮、彎曲、撕裂、剪切、剝離以及疲勞、應(yīng)力松馳等各種力學(xué)試驗(yàn)，是測(cè)定聚合物力學(xué)性能的zui常用的手段。

       聚合物在受到外力作用時(shí)，將發(fā)生尺寸和形狀的改變。電子拉力試驗(yàn)機(jī)是將聚合物材料所受到的外力和響應(yīng)(即形變)．由換能裝置轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，傳人自動(dòng)記錄儀，得到應(yīng)力一應(yīng)變曲線。

       從聚合物材料的應(yīng)力一應(yīng)變曲線中，可以獲得彈性模量、破壞應(yīng)力(即抗張強(qiáng)度)；屈服應(yīng)力及應(yīng)變、斷裂伸長(zhǎng)率以及斷裂能(即應(yīng)力一應(yīng)變曲線直到破壞點(diǎn)下的面積)。因?yàn)榫酆衔锏目箾_擊性能十分重要，在高速拉伸下測(cè)得的應(yīng)力一應(yīng)變曲線，可以提供關(guān)于聚合物斷裂能或抗沖擊性能的的信息。對(duì)于我們了解聚合物材料的韌性十分有用。

    非晶聚合物的應(yīng)力一應(yīng)變曲線測(cè)定也可以用時(shí)間一溫度等效原理來處理，得到一條疊合曲線。因?yàn)樘岣邷囟然蜓娱L(zhǎng)力作時(shí)間對(duì)分子運(yùn)動(dòng)是等效的。這樣在室溫下需較長(zhǎng)時(shí)間才能觀察到的力學(xué)性能變化，在高溫和較短時(shí)間內(nèi)便可以觀察到。這對(duì)于研究聚合物的耐老化性能極其有用。

      在合適的條件下，處于玻璃態(tài)的非晶及晶態(tài)聚合物都可以發(fā)生強(qiáng)迫高彈形變。這種冷拉對(duì)于溫度和應(yīng)變速度是非常敏感的。處于高彈態(tài)的聚合物，在應(yīng)力一應(yīng)變?cè)囼?yàn)中，在較小應(yīng)力下可呈現(xiàn)較大的斷裂伸長(zhǎng)率。通常在拉伸過程中，具有粘彈性特征，即同時(shí)發(fā)生鏈段運(yùn)動(dòng)和分子鏈的運(yùn)動(dòng)。前者在一定條件下可*恢復(fù)原形；后者則發(fā)生分子重心的改變，產(chǎn)生不可逆的粘性形變，所以拉斷后的試樣會(huì)產(chǎn)生*形變或殘余形變。

      在聚合物的應(yīng)力一應(yīng)變曲線上，屈服應(yīng)力前材料處于彈性區(qū)，即除去應(yīng)力，材料能恢復(fù)原形，屈服點(diǎn)之后是塑性區(qū)，即除去應(yīng)力，材料也不再恢復(fù)原形，產(chǎn)生*形變。因此我們將聚合物材料的拉伸性能分為彈性區(qū)的力學(xué)性能和塑性區(qū)的力學(xué)性能。

      在測(cè)定各種聚合物(包括天然高分子如皮革)的應(yīng)力一應(yīng)變性能時(shí)，由于樣品的形狀和尺寸對(duì)測(cè)試結(jié)果有重要的影響，必須嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)來制樣。同時(shí)應(yīng)仔細(xì)觀察，避免樣品本身有裂縫等缺陷，防止應(yīng)力集中對(duì)于皮革樣品，因其各部位膠原組織編織蔬密、纖維束粗細(xì)及取向情況均有所不同，必須嚴(yán)格按國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)部位取樣、切片和測(cè)試。紙張、塑料薄膜等的拉伸性能的測(cè)定也都有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，必須嚴(yán)格執(zhí)行。

【總結(jié)：了解電子拉力試驗(yàn)機(jī)的使用方法，以及測(cè)定聚合物的應(yīng)力一應(yīng)變曲線，計(jì)算各種力學(xué)性能并解釋在拉伸過程中的力學(xué)行為這對(duì)我們的檢測(cè)工作很重要】