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1、实验 1 高分子材料拉伸强度测定一、实验目的1、测定聚丙烯材料的屈服强度、断裂强度和断裂伸长，并画应力应变曲线；2、观察结晶性高聚物的拉伸特征；3、掌握高聚物的静载拉伸实验方法。二、实验原理1、应力应变曲线 本实验是在规定的实验温度、湿度及不同的拉伸速度下，在试样上沿轴向方向施加静态拉伸 负荷，以测定塑料的力学性能。拉伸实验是最常见的一种力学实验，由实验测定的应力应变曲线，可以得出评价材料 性能的屈服强度，断裂强度和断裂伸长率等表征参数，不同的高聚物，不同的测定条件，测 得的应力应变曲线是不同的。结晶性高聚物的应力应变曲线分三个区域，如图1 所示。MdH/-Rw图应力F变曲线（1）OA 段曲线
2、的起始部分，近似直线，属普弹性变形，是由于分子的键长、键角以 及原子间的距离改变所引起的，其形变是可逆的，应力与应变之间服从胡克定律。即：O = E式中O应力，MPa；应变，%;E弹性模量，MP。A 为屈服点，所对应力屈服应力或屈服强度。（2）BC 段到达屈服点后，试样突然在某处出现一个或几个“细颈”现象，出现细颈现 象的本质是分子在该自发生取向的结晶，该处强度增大，拉伸时细颈不会变细拉断，而是向 两端扩展，直至整个试样完全变细为止，此阶段应力几乎一变，而变形增加很大。（3）CD 段 被均匀拉细后的试样，再长变细即分子进一步取向，应力随应变的增大而 增大，直到断裂点D,试样被拉断，D点的应力称
3、为强度极限，即抗拉强度或断裂强度J厂 是材料重要的质量指标，其计算公式为：O r=P/ (bXd)(MPa)式中P最大破坏载荷，N；b试样宽度，mm；d试样厚度，mm；断裂伸长率I是试样断裂时的相对伸长率，弋按下式计算：眈=(F-G) /GX100%式中G试样标线间的距离，mm；F试样断裂时标线间的距离，mm。三、实验设备、用具及试样1、电子式万能材料试验机WDT-20KN。2、游标卡尺一把3、聚丙烯(PP)标准试样6条，拉伸样条的形状(双铲型)如图2所示。L总长度(最小)，150mm；b试样中间平行部分宽度，100.2mm；C夹具间距离，115mm；d试样厚度，210mm；G试样标线间的距离
4、，50 0.5mm；h试样端部宽度，200.2mm；R半径，60mm。四、实验步骤准备两组试样，每组三个样条，且用一种速度， A 组 25mm/min， B 组 5mm/min。1、熟悉万能试验机的结构，操作规程和注意事项。2、用游标卡尺量样条中部左、中、右三点的宽度和厚度，精确到0.02m m,取平均值。3、实验参数设定接通电源，启动试验机按钮，启动计算机；双击桌面上“MCGS环境”进入系统主界面；分别点击“试验编号” “试样设定”、“试 样参数”“测试项目”等按扭，设定参数。设定试验编号；注意试验编号不能重复使用；试样设定：试验类型： 拉伸横梁方向 ：向上横梁速度： 5 或 25mm/mi
5、n变形测量： 横梁位移 试验结束条件：当负荷降到 20%（最大）时 传感器选择 ：下空间 20000N曲线选择 ：负荷-形变； 设定试样参数：板材 宽度 厚度标距：50每批数量： 3； 测试项目：最大负荷点、破裂点、断裂伸长率； 装夹试样：点击黄色三角形升降键将横梁运行到适当的位置，夹好试样；4、试验：点击负荷清零和变形清零，点击开始试验，进行拉伸试验，观察拉伸过程的 变形特征，直到试样断裂为止，记录试验数据；5、结果分析：点击主界面的“分析”，进入曲线分析界面，手动分析时，在分析结果区 域中用鼠标左键双可击对应的字母，然后在对应的曲线处单击，便可显示对应的数据，要想 取消某一分析点，可在分析
6、结果区域中，用鼠标左键双击对应的字母，然后双击鼠标右键即 可；6、改变速度，重复做第二组试样。五、实验注意事项1、实验前要认真预习，集中精神听指导讲解，操作试验机时，认真细致，注意安全。2、同组同学要分工协作，每人负责一项内容，有计算的要轮换。六、实验报告要求1、简述实验原理。2、明确操作步骤和注意事项。3、做好原始记录。4、详细记录拉伸过程中观察到的现象，结合学过的理论知识分析现象产生原因（包括 变形情况，表面及颜色变化，断裂情况及断面牲等）。七、预习要求1、搞清实验原理；2、了解万能试验机结构，操作规程及注意事项（来实验室进行）3、写好预习报告，准备记录表格。八、实验记录参考表格实验名称： 实验设备名称及型号规格 试样名称 实验温度 湿度 日期试样编 号样品尺 寸样品尺 寸样品面 积拉伸速 度测定值拉伸强 度备注/Nb/mmd/mm/mmmm/minMPa思考题1、对于哑铃形试样如何使试样在拉伸时在有效部分断裂？2、一般塑料的拉伸强度为多少？
