塑料测试方法（中文版）.doc

拉伸强度和拉伸模量 ASTM D 638, ISO R527, DIN 53455, DIN53457 了解材料对负载的响应程度是了解材料性能的基础。通过测试在一定应力下材料的变形程度（应变），设计者可以预测材料在其工作环境下的应用（如图1）。 图1 拉伸应力－应变曲线 A：弹性形变的极限值 B：屈服点 C：最大强度 O-A:屈服区域，发生弹性形变 超过A点：塑性变形 图2：ASTM D 6， 拉伸试样的尺寸 模量： 应力/应变 Mpa 屈服应力： 开始发生塑性变形的应力 Mpa 断裂应力 发生断裂时的应力 Mpa 断裂伸长率 材料发生断裂时的应变 ％ 弹性极限 开始发生弹性形变的终点 弹性模量 发生在塑性变形时的模量 Mpa 测试速度： A速度：1mm/mm 拉伸模量 B速度：5mm/mm 填充材料 的拉伸应力/应变 C速度：50mm/mm 为填充材料的拉伸应力/应变 弯曲强度和弯曲模量 ASTM D 790, ISO 178, DIN 53452 弯曲强度是用来测量材料抵制挠曲变形的能力或者是测试材料的刚性。与拉伸负载不同的是，在测试弯曲时，所有的应力加载在一个方向上。用压头压在试样的中部使其形成一个3点的负载，在标准测试仪上，恒定的压缩速度为2mm/mm. 通过计算机收集的数据，测绘出试样的压缩负荷－变形曲线，来计算压缩模量。在曲线的线性区域至少取5个点的负载和变形。 弯曲模量（应力与应变的比值）是表征材料弯曲性能的重要指标。压缩模量是指在应力－应变的曲线的线性范围内，压缩应力与压缩应变之比。 压缩应力与压缩应变的单位都是Mpa。 图3：弯曲测试示意图 耐磨性能测试 GE测试方法与ASTM D 1044, ISO 3537, DIN 52347测试方法相似 用Taber 磨损机磨损测试试样，通过计算试样的磨损量来表征材料的耐磨性能。测试试样放置在一个以恒定转速60rpm的旋转转盘上（如图4所示），把一定重量的砂轮压在测试试样上（转盘是通过人工磨出来的，可以获得不同重量的转盘）。当转盘达到规定的圈数，测试结束。然后称量磨损掉下来的试样碎片的质量来表征材料的耐磨性能指标，耐磨性的指标是mg/1000圈。 ASTM与ISO区别 ASTM测试试样的厚度是3mm，而ISO测试试样为4mm。试样厚度的不同，将会导致测试结果的不同。测试结果的不同是因为测试方法的不同，而不是因为材料性能的不同。 ISO测试方法不仅是测试条件，以及试样的尺寸与ASTM不同，而且ISO的测试试样需要根据ISO294的标准，以规定的加工条件来加工测试试样。 冲击性能 在标准的测试中，比如拉伸，弯曲测试，材料吸收能量是比较缓慢的，但是在现实的应用中，材料经常会吸收突如其来的能量，例如掉落的物体，大风，坍塌，高空坠落等。冲击测试的目的就是模拟这些情况，缺口与非缺口冲击测试就是表征材料在指定冲击应力下的行为，以此在表征材料的脆性与韧性。 冲击测试的数据不能作为材料设计的依据。材料特定的行为可以通过测试不同条件下的测试实验来获得，比如改变缺口的大小和测试温度。 冲击测试是在摆锤式悬臂梁冲击仪上实现的，试样被固定在夹具上，一个摆锤（具有固定半径的冲击刃）从固定的高度释放，使得试样能够吸收瞬时能量。摆锤释放的高度与最后摆回去的高度差值代表了测试样条的断裂吸收的能量。测试需要在室温下进行，或者是低温下进行（表征材料的低温冲击韧性）。测试样条有不同的类型以及不同的缺口的尺寸。 冲击测试的结果不是绝对的 ，除非测试样条的几何形状和实际最终使用的环境一致。如果两种材料的失效速率和失效的模式一样的话，那么材料在两种测试方法下的冲击性能是等同的。 冲击性能的比较 ASTM与ISO 冲击性能对测试试样的厚度和分子取向很敏感。ASTM与ISO方法中使用的试样的厚度差别可能对冲击的影响很大。厚度从3mm变为4mm甚至通过分子质量和试样厚度对IZOD缺口冲击性能使失效方式发生改变，从塑性转成脆性（如图9所示）。但是在3mm显示脆性的材料如矿物和玻璃填充等级的材料不受影响。添加了冲击改性剂的材料也不受此因素的影响。 图9：测试试样的厚度和分子取向对冲击性能的影响 缺口冲击强度 ASTM D256， ISO 180 缺口冲击强度已经