实验名称：拉力试验.DOC

課程名稱：高分子檢測與分析 實驗名稱：拉伸測試 指導老師：陳建文 組員：４９６０Ｇ０２７　黃譯陞 　　　４９６０Ｇ０２８　施建全 　　　４９６０Ｇ０１３　施岳宏 實驗名稱：拉伸試驗 實驗目的：學習拉伸試驗機的操作及由應力與應變曲線圖了解高分子材料之拉伸性質，做為加工成形之物性參考。 相關知識： 一般高分子材料之力學性質，包括拉力或張力(tensile)伸長率，彈性率(模數modulus)，壓縮強度，彎曲強度，衝擊強度，硬度，及磨耗性等。而拉伸試驗是材料機械最具代表之一，在一定尺寸，形狀試片兩端施加外力(拉伸荷重與應變(伸長量之關係)所示機械性質。 測定拉強力試片，依所定之規格而製作，如依ASTMD638，係將應力集中在試驗片中央因此需要將試片之中間部分變細，如啞鈴形，將兩端以夾具固定，並以一定速度拉曳之，隨著材質的不同，需有不同的拉曳速度，如軟質PCV樹脂，以200mm/min(JIS-K6745)，熱化塑膠，則依一般試驗JISK6911以5mm/min之速度拉曳，故可依材料之種類，及測試目的，選擇適當之拉曳速度。拉伸特性表示法，可由stress-strain曲線中加以了解。 抗張應力或稱抗拉強度 σ = F/A 單位：Kg/nm2，Kg/cm2，lb/in2 表示 σ：可分為拉伸降伏強度，抗拉強度，拉伸破壞強度。 F：降伏時荷重，最大荷重時，破壞時荷重 (Kg or lb) A：施加荷重前試片最小斷面積( A=w×t ) 拉伸彈性係數 初始彈性率 它相當於應力-應變曲線原點處之斜率，此一通常在起使部分保持特定值，其單位以應力之單位表示，Kg/mm2，Kg/cm2。)在應變(伸長率)1%的拉伸彈性率稱楊氏係數(Young`s modulus)，或縱彈性係數，或稱為彈性性率。表示材料之剛性，可表示材質變形的難易程度同樣對壓縮或剪切，也可作類似描述。拉伸彈性率(拉伸彈性係數或簡稱模數值(modulus)對理想彈性體來說，在彈限界內，應變正比於應力，維持直線比例關係，遵循虎克定律(Hook`s rule) E=σ/ε E：拉伸彈性率(Kg/mm2) ε：應變 σ = 拉伸應力 屈服點(yield point) 許多應力—應變曲線如圖6-3所示形狀，在初期階段的傾斜之後，突然變得伸長，此種現象即是在這一區域發生了屈服(yield)，在降伏點之前，聚合體所遵行的是虎克定律(Hook`s rule)，主要是聚合體分子主鏈上共價鏈的彎曲和伸張等運動所造成，而在降伏點後主要的分子運動為不可逆分子鏈的相互滑動。決定屈服點的方法有下列兩種： Meredith法—係將原點與破壞點連結，而繪出一平行於此一連結的直線，當此直線切線上之某一點時，這點即為屈服點。 Coplan法—係以原點的切線與最小斜率的切線相交之點作為屈服點，而對應的應力謂之屈服應力，對之應變謂之屈服應變。屈服點與材料的彈性回復有密切的關連，通常屈服點以前可視為完全彈性，當外力大於屈服應力時，材料即開始塑性流動，而漸漸地產生永久變形，因此屈服點與材料之回復行為有密切的關係。 荷重形式 由於塑膠材料的黏彈性行(viscoelasticity)行為，做物性測試時，須特別注意材料的受力行為與試驗機可能提供的荷重形式有四種； 1.階梯式荷重(stap loading)： 係在測試過程中，將荷重逐步增加，而觀察其應變行為，但此法實際使用時相容性不大，故極少被使用。 2.定伸長速率(Constant rate of elongltion：CRL) 典型的應力—應變圖，此法因設計簡單且操作容易是Loading cell方法中使用最普通的方法。軟、硬質的塑膠、彈性體及發泡材料等皆可適用，但須針對不同材料選擇適當的夾具(jaws)操作，以避免對材料造成損傷。 3.定荷重速率(Constant rate of loading：CRL) 一般塑膠材料極少使用。 4.定荷重(Constant loading) 一定荷重大都使用在長期試驗中( long termtest) 蠕變(creep)試驗。蠕變又稱潛變係評估材料在長期的定荷重受力情況下，其永久變形與時間對應關係，以提供材料使用壽命及設計參考。 實驗步驟：1.開啟電腦與儀器電源 2.準備要測的樣品,剪裁成固定的大小 3.設定電腦介面,輸入樣品名稱.代號.樣品大小.夾具位置刻度.拉伸速度 4.設定完成,開始拉伸 5.拉伸完畢，將圖與拉伸測試報告列印出來即可 經向 緯向 緯向 經向 經