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(一) 实验目的

掌握塑料拉伸试验方法， 了 解塑料拉伸试验机的基本结构和工作原理， 并通

过试样的拉伸应力—应变曲线和各试验数据来分析该材料的静态拉伸力学性能，

对其拉伸强度、 屈服强度、 断裂伸长率和弹性模量作出评价。

(二) 实验原理

在规定的试验温度、 湿度与拉伸速度下， 通过对塑料试样的纵轴方向施加拉

伸载荷， 使试样产生形变直至材料破坏。 记录下试样破坏时的*大负荷和对应的

标线间距离的变化情况。 (在带微机处理器的电子拉力机上， 只要输入试样的规

格尺寸等有关数据和要求， 在拉伸过程中， 传感器把力值传给电脑， 电脑通过处

理， 自动记录下应力—应变全过程的数据， 并把应力—应变曲线和各测试数据通

过打印机打印出来) 。

(三) 试验设备和拉伸试样

1． 试验设备

(1) 机械式拉力试验机

①备有适应各型号试样的专用夹具。

②夹具的移动速度应能多级或全程调速， 以满足标准方法的需要。

③试验数据示值应在每级表盘的 10％～90％， 但不小于试验*大载荷的 4％

读取， 示值的误差应在 1％之内。

(2) 带微机处理器的电子拉力机 机械传动原理同机械式拉力机， 但精密度

高于普通机械式拉力机。 当试样受载拉伸时， 力值和材料的伸长率由传感器感量

输入电脑， 经电脑处理同时在屏幕上显示出来。 每个试样试验结束， 电脑自动记

录全过程并存入硬盘， 试验者需要哪一个试样的应力—应变曲线图， 需要哪一个

数据， 随时可以从连接电脑的打印机上打印出来。

2． 拉伸试样

(1) 试样的形状和尺寸 标准方法规定使用四种型号的试样。

(2)试样的选择

热固性模塑材料： 用 I 型。

硬板材料： 用Ⅱ型(可大于 170mm)。

硬质、 半硬质热塑性模塑材料： 用 2 型， 厚度 d＝(4±0.2)mm。

软板、 片材： 用Ⅲ型， 厚度 d＜=2mm。

塑料薄膜： 用Ⅳ型。

(3)对试样的要求：

①试样表面应平整、 无气泡、 裂纹、 分层、 无明显杂质和加工损伤等缺陷， 有方向性差

异的试片应沿纵横方向分别取样。

②硬板厚度 d＜10mm 时， 以原厚作为试样的厚度； 当厚度 d＞10mm 时， 应从一面机械

加工成 10mm。

③测试弹性模量， 用厚 4～10mm 的Ⅱ 型试样或用长 200mm、 宽 15mm 的长条试样。

④每组试样不少于 5 个。

(四)实验步骤

1． 实验条件

(1)试验速度(空载) A： (10±5)mm／ min， B： (50±5)mm／ min， C： (100±10)mm／ min

或(250±50)mm／ min。

①热固性塑料、 硬质热塑性塑料， 用 A 速。

②伸长率较大的硬质、 半硬质热塑性塑料(如 PP、 PA 等)， 用 B 速。

③软板、 片和薄膜用 C 速。 相对伸长率＜100％的用(100±10)mm／ min 速度， 相对伸长

率＞100％的用(250±50)mm／ min 速度。

(2)测定模量时可用 1～5mm／ min 的拉伸速度， 其变形量应准确至 0.01mm。

2． 以机械式拉伸试验机为例： 按 GBl039—92 标准方法的规定调节试验环境处理试样或

GB/T1040 为室温。

(1)试验环境 温度： 热塑性塑料(25±2)℃， 热固性塑料(25±5) ℃。 湿度： 相对湿度

(65±5)％。

(2)试样预处理 将试样置于小的环境中， 使其表面尽可能暴露在环境里。 不同厚度 d

的试样处理时间如下： d＜0.25mm 的试样不少于 4h； O.25mm＜d＜2mm 的试样不少于 8h；

d＞2mm 的试样不少于 16h。

(3)测量试样的厚度和宽度 模塑试样和板材试样准确至 0.05mm； 片材试样厚度

O.01mm； 薄膜试样厚度 0.O01mm； 每个试样在距标线距离内测量三点， 取算术平均值。

(4)测试伸长时 应在试样上被拉伸的平行部分作标线， 此标线对测试结果不应有影响。

(5)用夹具夹持试样时 要使试样纵轴方向中心与上、 下夹具中心连线相重合， 并且松

紧适宜， 不能使试样在受力时滑脱或夹持过紧在夹口处损坏试样。 夹持薄膜试样要求在夹具

内衬垫橡胶之类的弹性薄片。

(6)按所选择的速度? 开动机器， 进行拉伸试验。

(7)试样断裂后 读取负荷及标距间伸长， 或读取屈服时的负荷。 若试样断裂在标距外

的部位， 则此次试验作废， 另取试样补做。

(8)测定模量时 应记录负荷及相应变形量， 作出应力—应变曲线。

(五)实验结果及数据处理

(1)拉伸强度、 拉伸断裂应力、 拉伸屈服应力以 σt(MPa ＝1N／ mm2)表示， 按下式计算：

σt =F/b*d

式中 F—*大负荷、 断裂负荷、 屈服负荷， N

b—试样宽度， mm

d—试样厚度， mm

(2)断裂伸长率 εt (％)按下式计算：

εt ＝(G-G0)/G0×100％

式中 Go——试样原始标线间距离， mm

G——试样断裂时标线间距离， mm

(3)弹性模量以 Et(N／ mm2)表示。 为了计算弹性模量， 通常要作出应力—应变曲线， 再

从曲线的初始直线部分按下式计算弹性模量 Et：

Et＝σ/ε

式中 σ—应力， (N／ mm2)

ε—应变， mm／ mm

(4)实验数据的处理。

①σt 取三位有效数字(薄膜取二位)， εt 、 Et 取二位有效数字， 以起码三个有效试验数据

的算术平均值表示实验结果。

②如果要求计算偏差值 S， 由下式进行计算：

 S＝

式中 X——单个测定值

X—一组测定值的算术平均值

n——测定个数

(六)实验报告或实验记录的内容

(1)被测试材料的名称、 规格、 牌号、 来源。

(2)试样的制备方法。

(3)试样的形状和尺寸。

(4)试样的预处理。

(5)试验的环境温度和湿度。

(6)试验机的型号。

(7)试验速度。

(8)试验有效试样的数量。

(9)拉伸屈服应力。

(10)拉伸断裂应力。

(11)拉伸强度。

(12)断裂伸长率。

(13)弹性模量。

(14)试验日期、 人员。

(七)实验注意事项

(1)因试样的厚度及宽度对结果影响很大， 同一种塑料若试样的尺寸不同， 其拉伸强度试

验结果有一定差异， 所以在加工试样、 测量试样尺寸时， 特别要注意被测试样的尺寸和公差

是否在标准所规定的范围内。 注射模塑试样往往后收缩较大， 被测部位若出现轻微缩痕影响

平整度要注意多测几点， 以得出其真实尺寸。

(2)用成型裁刀裁取试样， 要注意经常检查裁刀锋利情况， 刀刃曲线是否均匀、 细直， 稍

有缺陷及时研磨或更换， 试样的细微缺陷对拉伸试验结果影响极大。

(3)试验条件即温度、 湿度和速度对试验结果也有较大的影响。 往往温度偏高， 拉伸强度

偏低， 伸长率偏大， 反之规律相反。 拉伸速度越快， 伸长率越小， 强度偏高。 因此， 试验前

对试样的处理、 试验环境条件以及试验速度的选择都要严格按标准规定进行。

(4)由于力学试验影响因素多， 结果的重现性较差， 要特别注意制样时方法、 工艺、 设备、

工具的一致。 做对比试验， **同一人员操作， 以保证得出正确的结论。

(5)对不熟悉的材料， 正式测试之前要进行预测， 以预知合适的负荷和速度等， 为正式测

试做好准备。

(6)日常对拉伸试验机等设备要注意保养、 运转和校正， 以保证实验时处于良好状态