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塑料拉伸测试三个常见操作误区

做高分子材料拉伸测试两年多,发现很多实验员在操作上犯了同样的错误。拉伸测试的结果直接决定材料力学性能评价,但GB/T 1040.1-2018对试验速度、夹具选择和试样制备有严格规定,细节做不对数据就白费。

第一个误区是试验速度选错。同一种塑料,用5mm/min和50mm/min两个速度测,断裂伸长率可能差30%-50%。PP材料的拉伸屈服强度在5mm/min下测得32MPa,换成50mm/min能到36MPa,差了12.5%。原因很简单:高分子材料是粘弹性体,应变率越高链段来不及运动,表现为更高的强度。GB/T 1040.1-2018对不同类型塑料规定了对应速度,比如硬质塑料用1mm/min或5mm/min,软质塑料用50mm/min或100mm/min,照着标准选就不会错。

第二个误区是夹具选择不当。抓力不够试样打滑,应力曲线出现锯齿。抓力太大试样在夹口处断裂,数据偏低。我们实验室做过对比:PP试样用气动平夹具比手动夹具的断裂位置合格率从78%提升到96%。万能材料试验机的夹具压力设定在0.4-0.6MPa比较合适。

第三个误区是试样状态调节不到位。标准要求23℃±2℃、50%±10%相对湿度下至少调节24小时。PA6材料不烘干的含水率可能到2.5%,测出来的拉伸强度比干燥状态低20%-30%。用DSC(差示扫描量热仪)测一下试样的玻璃化转变温度,如果Tg比标准值低了5℃以上,说明试样没调节到位,数据不可用。

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