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塑料的力學性能
工程塑料作為一種結構材料，塑料線盤其力學性能是最重要的性能，力學性能由其結構特性所決定。以拉伸性能為例，塑料的拉伸性能是其力學性能中最重要、最基本的性能之一，拉伸性能指標在很大程度上決定了工程塑料的使用范圍。在拉伸應力作用下，工程塑料的應力應變行為與金屬材料有很大不同，主要表現(xiàn)在屈服后的應力應變特點。下面小編一一為大家介紹幾種基本的塑料力學性能：
1.拉伸性能
(l)拉伸強度在規(guī)定的試驗溫度、濕度與試驗速度下，在試樣上沿縱軸方向施加拉伸載荷使其破壞，試樣斷裂時所受的最大拉仲應力。單位以Pa表示。
(2)斷裂伸長率在應力作用下，試樣斷裂時標線間距離的增加量與初始標距之比，用百分率表示。
(3)拉伸彈性模量在比例極限內(nèi)，材料所受拉伸應力與材料產(chǎn)生的相應應變之比。
(4)泊松比在材料比例極限內(nèi)，由均勻分布的縱向應力所引起的橫向應變與相應的縱向應變之比的絕對值。
(5)應變材料在應力作用下，產(chǎn)生的尺寸變化與原始尺寸之比。
(6)拉伸應力-應變曲線由應力 應變的相應值彼此對應地繪成的曲線。通常以應力值作為縱坐標，應變值作為橫坐標。
2.沖擊性能
(1)懸臂梁沖擊強度 懸臂梁沖擊試驗是使用懸壁梁沖擊試驗機，在規(guī)定的標準試驗條件下，對垂直懸臂夾持的試樣施以沖擊載荷，使試樣破裂，以試樣單位寬度所消耗的功表征材料韌性的一種方法。
(2)簡支梁沖擊強度簡支梁沖擊試驗是使用簡支梁沖擊試驗機，在規(guī)定的標準試驗條件下對一水平放置并兩端支撐的試樣施以沖擊力，使試樣破裂，以試樣單位截面積所消耗的功表征材料韌性的一種方法。
(2)簡支梁沖擊強度 簡支梁沖擊試驗是使用簡支梁沖擊試驗機，在規(guī)定的標準試驗條件下對一水平放置并兩端支撐的試樣施以沖擊力，使試樣破裂，以試樣單位截面積所消耗的功表征材料韌性的一種方法。
3.壓縮性能
塑料的壓縮性能主要包括壓縮應力、壓縮應變、壓縮變形、壓縮負荷一變形曲線、壓縮屈服應力、壓縮偏置屈服應力、壓縮強度、細長比和壓縮模量。
(1)壓縮應變 指試樣的壓縮變形與試樣原始高度的比，為無量綱的比值。
(2)壓縮負荷-變形曲線以壓縮試驗全過程中的壓縮負荷為縱坐標，以對應的變形為橫坐標繪圖所獲得的曲線圖。
(3)幾壓縮屈服應力指在壓縮試驗的負荷一變形曲線上第一次出現(xiàn)的應變或變形增絕負荷不增加的壓應力值，以MP·表示·應力無增加而應變增加時的第一點被稱作屈服點。
(4)壓縮偏置屈服應力在壓縮試驗的負荷一變形曲線的橫坐標上，在規(guī)定的變形百分數(shù)處平行于曲線的直線部分作一直線，此直線與由線的交點稱偏置屈服點，偏置屈服點所對應的應力稱偏置屈服應力，以MPa表示。
(5)壓縮強度指在壓縮試驗中試樣所承受的最大壓縮應力，以MPa表示。
(6)細長比指橫截面積均勻的實心圓柱體的高度與最小回轉半釋之比。
(7)規(guī)定壓縮應變指材料不破壞時的最大允許壓縮應變。
(8)規(guī)定應變壓縮應力指達到規(guī)定應杏時的壓縮應力，以MPa表示。
(9)壓縮模量指應力一應變曲線的線性范圍內(nèi)，壓縮應力與壓縮應變之比，以MPa表示。
4.彎曲性能
工程塑料的彎曲性能是衡量塑料在經(jīng)受彎山負荷作用時的重要性能之一，分為撓度、彎曲應力與彎曲強度。
(1)撓度 彎曲試驗過程中，試樣跨度中心的頂面或底面偏離原始位置的距離。
(2)彎曲應力 試樣在彎曲過程中的任意時刻，中部截面上外層纖維的最大正應力。
(3)彎曲強度 試樣在彎曲負荷下破裂或達到規(guī)定撓度時能承受的最大應力。
5.剪切性能
(1)層問剪切強度由纖維增強塑料相鄰層之間沿平行層方向產(chǎn)生的相對滑動稱為層間剪切，抵杭由層f}}剪切而產(chǎn)生的切應力稱為層間剪切強度。
(2)沖壓式剪切強度對層合材料在垂直層合方向施加切應力而發(fā)生的剪切稱為沖壓剪切，抵抗由沖壓式剪切而產(chǎn)生切應力的能力稱為沖壓式剪切強度。對玻璃纖維織物增強的塑料板材，這種強度也稱為斷紋剪切強度，對短切玻璃纖維增強的塑料稱為剪切強度。
(3)硬質微孔塑料剪切強度在剪切作用下硬質微孔塑料發(fā)生破壞時單位剪切面積承受的剪切力稱為剪切強度。
6.硬度
硬度是指塑料抵抗其他材料或物體的壓人、劃痕或回彈性的能力。硬度是表征材料軟硬程度的有條件性的定量反映，其本身不是單純的確定的物理量，而是由材料的塑性、彈性和韌性等力學性能組合的綜合性能參數(shù)。工程塑料硬度的大小不僅與材料本身的特性有關，在很大程度上也取決于測試條件和測量方法。
測試硬度的方法很多，主要有布氏C Brir}ell)硬度、洛氏(Rockwell }硬度、邵氏(Shore)硬度、巴氏C Barcol)硬度、莫氏(Mohs )硬度、刮痕(Scratch )硬度、維氏(Vickers)硬度，努普(snoop)硬度、比爾鮑姆(Bier6aum)硬度和球壓痕硬度等。
(1)布氏硬度(HB)把一定直徑的鋼球，在規(guī)定的負荷作用下時間后，以試樣上壓痕深度或壓痕直徑來計算單位面積上承受的力。
(2)洛氏硬度洛氏硬度有兩種表示方法:洛氏標尺硬度和洛氏壓人試樣并保持一定a硬度。
①洛氏標尺硬度用規(guī)定的壓頭對試樣先施加初負荷，接著施加主負荷，然后再返回初負荷，用前后兩次初試驗負荷作用下壓頭壓人試樣的深度差計算便可得到洛氏標尺硬度。洛氏標尺硬度適用于硬質塑料，適用于硬質塑料的洛氏硬度計有L:, M, R三種標尺。
②洛氏。硬度規(guī)定使用的R標尺、壓頭直徑為12. 7xnm、主試驗負荷為588. 4N的條件下，以在總試驗負荷作用下測得的壓入深度，并將其計作以0.002rnm 為單位的數(shù)值，經(jīng)換算便可得到洛氏a硬度。洛氏a硬度適用于軟質塑料。
(3)邵氏硬度邵氏硬度也稱為肖氏硬度，是指在規(guī)定負荷的標準壓痕器作用下，經(jīng)過嚴格規(guī)定的時間，壓痕器的壓針壓人試樣的深度。邵氏硬度分為邵氏八和邵氏D硬度。邵氏D適用于較軟的塑料，邵氏D適用于較硬的塑料。
(4)巴氏硬度巴氏硬度也稱為巴柯爾硬度，屬于壓人式(壓痕)硬度，是以特定壓頭在標準彈簧的壓力作用下壓入試樣，以壓痕的深淺來表征試樣的硬度。測試時可以直接從巴氏硬度計讀取巴氏硬度值。巴氏硬度適用于測量硬質和纖維增強塑料及其板材、型材和制品的硬度。
(5)球壓痕硬度球壓痕硬度是指以規(guī)定直徑的鋼球，在試驗負荷作用下，乖直壓人試樣表面，經(jīng)過規(guī)定的時間后，以單位壓痕面積所承受的壓力表示該試樣的硬度。
7.耐撕裂性能
塑料的耐撕裂性能是衡量軟質或薄膜塑料耐撕裂力的程度。測量塑料耐撕裂性能的方法有埃萊門多夫撕裂法、褲形撕裂法和軟質泡沫塑料撕裂法等。
(1)埃萊門多夫撕裂法埃萊門多夫撕裂法是指在規(guī)定載荷條件下使薄而軟的塑料薄膜或片材試樣切出規(guī)定的切口，測定試樣切口承受規(guī)定大小擺錘貯存能量所產(chǎn)生的撕裂力，以撕裂強度表示，單位為N。
測試時可以直接從埃萊門多夫撕裂測試儀上讀得撕裂強度。該方法適用于測試山聚烯烴、聚氯乙烯、聚酷、復合薄膜和薄片等材料的成品和半成品裁取的試樣。
(2)褲形撕裂法褲形撕裂法是指測量撕裂試樣增生所需能量的測試方法，測試時采用切口長度為試樣長度一半的試樣，在切口所形成的兩“褲腿”上進行拉伸試驗，使試樣在長度方向上被*撕裂所需的平均力或最大力來表示，以試樣單位厚度承受的力表示撕裂強度，單位為N/mm。
褲形撕裂法適用于厚度為1 mm以下的軟質和硬質薄膜材料或片材，但是測量時材料不能硬到在試驗中發(fā)生脆性破壞或延伸性太大。該方法不適用于測量泡沫材料。
(3)軟質泡沫塑料撕裂法軟質泡沫塑料撕裂法是指將規(guī)定形狀和尺寸的軟質泡沫塑料試樣夾在拉力試驗機夾具上，測定試樣撕裂時最大力值的一類試驗。試樣撕裂最大力值與試釋厚度之比稱為撕裂強度。
8.蠕變性能
在恒定溫度和濕度條件下，塑料在恒定外加載荷作用下，首先發(fā)生彈性變形，變形隨著載荷作用時間的增加而增加，當變形達到一定程度后，作為結構材料的塑料構件就不能再使甩了;當變形達到一定程度后，去除外載荷后變形能夠逐漸恢復，這種變形隨載荷作用時間的增加而增加的變化稱為蠕變。因此在應用工程塑料作為受力結構件的產(chǎn)品設計中，蠕變性能是材料非常重耍的參數(shù)。
根據(jù)作用力的不同，塑料的蠕變性能pr分為拉伸蠕變、壓縮蠕變和彎曲蠕變等。
9.疲勞性能
疲勞性能是指材料承受交變循環(huán)應力或應變時所引起的局部結構變化和內(nèi)部缺陷發(fā)展的過程公使材料的力學性能下降并最終導致龜裂或*斷裂。
10.摩擦與磨耗性能
(1)摩擦當兩個互相接觸的物體之間彼此有相對位移或相對運動趨勢時，相互間產(chǎn)生阻礙位移或運動的機械作用力稱為摩擦。阻礙物體之間產(chǎn)生相對位移或運動的力即為摩擦力。
按物體之間位移或運動形式的不同，摩擦可分為滾動摩擦、滑動摩擦和滾動一滑動摩擦; 按位移或運動的狀態(tài)的不同，摩擦可分為動摩擦和靜摩擦;按物體接觸界面的潤滑狀況不同，摩擦可分為干摩擦、濕摩擦、純凈摩擦和邊界摩擦等。
表征材料摩擦性能的主要指標是材料的摩擦因數(shù)。
(2)靜摩擦因數(shù)產(chǎn)指兩個互相接觸的物體之間具有相對滑動趨勢時，接觸表面上所產(chǎn)生的阻礙其相對運動的最大摩擦力Fmax與接觸表面上的法向力N之比。
(3)動摩擦因數(shù)}o指正壓力與兩物體之間產(chǎn)生相對滑動時的摩擦力之比。
(4)磨耗指在規(guī)定的試驗載荷、溫度、濕度和速度等條件下，經(jīng)一定時間或距離后材料表面損失的量。
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