实验五聚合物说明材料冲击强度的测定.docx
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1、实验五聚合物材料冲击强度的测定一、实验目的1 . 了解高分子材料的冲击性能;2 .理解摆锤式抗冲击强度实验机的原理;3 .掌握冲击强度的测试方式;二、实验原理冲击强度是衡量材料韧性的一种强度指标,表征材料抵抗冲击载荷破坏的能力。 通常概念为试样受冲击载荷而折断时单位面所吸收的能量。0弁=4/(/】)式中,为冲击强度;单位为j/cm2; A为冲断试样所消耗的功;b为试样宽度;h为试样厚度。冲击强度的测试方式很多,应用较广的有以 下三种:(1)摆锤式冲击实验;(2)落球法冲击实验;(3)高速拉伸实验。本实验采用摆锤式冲击实验法。摆锤冲击实验,是将标准试样放在冲击机规定的 位置上,然后让重锤自由落下
2、冲击试样,测量摆锤冲断试样所消耗的功,按照上 述公式计算试样的冲击强度。摆锤冲击实验机的大体构造有3部份:机架部份、 摆锤冲击部份和指示系统部份。按照试样的按放方式,摆锤式冲击实验乂分为简 支梁型(Charpy法)和悬臂梁型。前者试样两头固定,摆锤冲击试样的中部;后者 试样一端固定,摆锤冲击自由端。如图1所示。图1摆锤冲击实验中试样的安放方式试样可采用带缺口和无缺口两种。采用带缺面试样的目的是使缺口处试样的截面 积大为减小,受冲击时,试样断裂必然发生在这一薄弱处,所有的冲击能量都能 在这局部的地方被吸收,从而提高实验的准确性。测按时的温度对冲击强度有很大影响。温度越高,分子链运动的松弛进程进行
3、越 快,冲击强度越高。相反,当温度低于脆化温度时,几乎所有的塑料都会失去抗 冲击的能力。固然,结构不同的各类聚合物,其冲击强度对温度的依赖性也各不 相同。湿度对有些塑料的冲击强度也有很大影响。如尼龙类塑料,特别是尼龙6、 尼龙66等在湿度较大时,其冲击强度更主要表现为韧性的大大增加,在绝干状 态下几乎完全丧失冲击韧性。这是因为水分在尼龙中起着增塑剂和润滑剂的作用。试样尺寸和缺口的大小和形状对测试结果也有影响。用同一种配方,同一种成型 条件而厚度不同的塑料作冲击实验时,会发现不同厚度的试样在同一跨度上作冲 击实验,和相同厚度在不同跨度上实验,其所得的冲击强度均不相同,且都不能 进行比较和换算。而
4、只有效相同厚度的试样在同一跨度上实验,其结果才能彼此 比较,因此在标准实验方式中规定了材料的厚度和跨度。缺口半径越小,即缺口 越尖锐,则应力越易集中,冲击强度就越低。因此,同一种试样,加工的缺口尺 寸和形状不同,所测得冲击强度数据也不一一样。这在比较强度数据时应该注意。三、实验仪器和材料1、实验机实验机为摆锤式(悬臂梁),并由摆锤、试样支座、能量指示机构和机体等主要 构件组成。能指示试样破坏进程中所吸收的冲击能量。2、摆体摆体是实验机的核心部份,它包括旋转轴、摆杆、摆锤和冲击刀刃等部件。旋转轴心到摆锤冲击中心的距离与旋转轴心至试样中心距离应一致。二者之差不 该超事后者的士1%。冲击刀刃规定夹角
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- 关 键 词:
- 实验 聚合物 说明 材料 冲击 强度 测定
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