塑料片材拉伸性能的標準試驗方法

2020-11-23 中國教育裝備採購網

1. 範圍
1.1 本試驗方法規定了塑料片材和薄膜(厚度小於1.0mm)拉伸性能的試驗方法。
    注1——薄膜被強制定義為額定厚度不大於0.25mm(0.01in)的片材。
    注2——厚度大於1mm(0.04in)的塑料應按D 638試驗方法測試其拉伸性能。
1.2 本試驗方法可以測試符合上述厚度和試驗機負荷量程的所有塑料。
1.2.1 夾具的靜態稱重、和恆定速率分離試驗——本試驗方法使用以恆定速率分離的具夾住試驗樣本的兩端。
1.3 本試驗方法通過分離夾、拉伸指示器或標距線的位移,得出試驗樣本的拉伸度。
1.4 彈性拉伸係數的測量步驟,包括一定的應變率。
注3——拉伸係數是使用分離夾測量拉伸度得來的,使用5.2所描述的伸長計進行測量的規定也包括在本步驟中。
1.5 從本試驗方法中獲得的數據,可以使用在工程學設計中。
1.6 所有數值採用國際單位制。圓括號內的數值僅供參考。
1.7本標準不包含任何與標準的使用相關的安全問題(如果存在的話)。在使用本標準前,使用者有責任建立合適的安全與衛生規程,並制定標準的使用限制。
注4——本試驗方法與ISO 527-3相似,但技術上二者不能等同。ISO 527-3可使用其他類型的樣本、測試速度不同,並需要使用伸長計或表距線。

2. 相關文件
2.1 ASTM標準:[2]
D 618試驗用塑料的調理的標準實施規程
D 638塑料抗拉特性的標準試驗方法
D 4000指定塑料材料的標準分類系統
D 5947 固體塑料樣本物理尺寸的試驗方法
D 6287切片和壓片試驗樣品的標準操作規程
E 4試驗機力鑑定規程
E 691測定試驗方法精密性進行實驗室間研究的標準實施規範
2.2 ISO標準
ISO 527-3塑料 拉伸性能的測定—— 第3部分:薄膜和薄板材的試驗條件[3]

3. 術語

3.1 定義——塑料拉伸試驗相關術語和符號的定義,見試驗方法D 638的附錄。
3.1.1 線性夾具——夾具的設計應使全部夾力沿垂直於試驗樣本的直線分布。這樣的夾具通常由一個標準水平夾面和一個半圓形對面組成。
3.1.2 撕裂破壞——從樣本的邊緣開始破裂,以足以產生荷載變形曲線的緩慢速率穿過整個樣本的一種拉伸斷裂。

4. 意義和應用
4.1 本試驗方法測得的拉伸性能對材料的定義和描述、質量控制和規格劃分非常有價值。拉伸性能會隨著樣本厚度、製備方法、試驗速度、夾具種類、和拉伸度測量方法的變化而變化。因此,當需要精確比對結果時,必須嚴格控制這些因素。除其他特殊材料有明確規範外,本試驗方法應被用作仲裁。許多材料的規範可能要求使用本試驗方法,但為了符合規範必須先進行一些程序上的調整。因此建議在使用本試驗方法前先查閱相關材料規範。D4000分類系統中的表1列出了現存的ASTM材料標準。
4.2 拉伸性能可為科研、工程學設計、質量控制和規格劃分提供相關數據。但是,在判斷實際使用中材料長時間受力的情況時,不能只參考本試驗所得數據。
4.3 彈性拉伸係數是薄塑料片材的硬度指數。若試驗環境得到精確控制,試驗結果將具有的非常好的重現性。若比較不同材料的硬度,應使用同樣尺寸的樣本。
4.4 拉伸斷裂能(TEB)是指樣本處於破裂臨界點時每單位體積所含的總能量。這一特性在一些文件中被稱為韌性,用來評估那些經常承受較大負荷的材料的性能。但是,應變率、樣本參數、尤其是樣本瑕疵,可能會造成結果嚴重波動。因此,將TEB試驗結果用於最終應用產品的設計時,應格外小心。
4.5 材料被撕裂破壞得到的不規則數據不能與普通破壞得到的數據相比較。

5. 儀器
5.1 試驗機——試驗機應具有恆定的十字運動速率,並其必須具備下列裝置:
5.1.1 固定部件——固定或基本固定的,帶有一個夾具。
5.1.2 運動部件——可運動的,帶有第二個夾具。
5.1.3 夾具——試驗機上,固定部件和運動部件之間,用來夾住試驗樣本的一系列夾子,可以是固定的或自動對齊的。無論何種夾具系統,都應最大限度的減小相對滑動和應力分布不均的情況。
5.1.3.1 固定夾具是牢固的安裝在試驗機的固定或可動部件上的。當使用這一類夾具時,必須小心的將樣本夾在夾具中,從而使樣本的長軸與通過夾具中心線的拉力方向重合。
5.1.3.2 自動對齊夾具是安裝在部件上,一旦達到一定負載就會自動排成一列,以使樣本的長軸與通過夾具中心線的拉力方向重合。夾具應儘可能按拉力的方向排成一行,以避免樣本發生旋轉而滑動。自動對齊型夾具只能在一定限度內自動調整。
5.1.3.3 應儘可能防止樣本相對夾具滑動。使用薄橡膠、磨砂布、壓力敏感膠帶、平口或鋸齒夾具,均可防止樣本滑動。夾具的表面應按試驗材料及其厚度選擇。使用1.0mm(40mil)的吸墨紙或濾紙墊在夾具圓面上,效果更好。對於易「縮在」夾具裡的材料,能始終保持恆定壓力的氣動夾更有優勢。對於經常在夾具邊緣撕裂的材料,可稍
稍增大夾具與樣本接觸處的曲率半徑。
5.1.4 驅動裝置——驅動裝置可以施加給移動部件一個相對穩定、可控制的速度。該速度應按第9節設定。
5.1.5 負荷指示器——一個合適的負荷指示裝置,能指示夾具上的試驗樣本所承受的全部拉伸負荷。本裝置在特定的試驗速率下(注5),基本上沒有慣性滯後現象。除非使用合適的伸長計,稱重系統的移動在測量範圍內不應超過樣本伸長量的2%。負荷指示器對樣本所承受的拉伸負荷的指示精確到1%。試驗機的精確度應按E4規範校正。
5.1.6 十字伸長指示器——一個合適的伸長指示裝置能指示夾具做十字運動時分離的距離。本裝置在特定試驗率下,基本上沒有慣性滯後現象。本指示器對夾具十字運動距離的指示精確到1%。
5.2 伸長計(可選)——若需要的話,可使用本儀器測量被拉伸的樣本上兩個確定點間的距離。使用該儀器時,應儘量減小儀器與樣本接觸點上的壓力(見8.3)。本儀器應自動記錄距離或樣本的任何變化,如樣本負荷的函數、所用時間的函數。若只記錄所用時間的函數,則負荷時間的數值也應記錄。本儀器必須在特定試驗速率下基本無慣滯後現象(見注5)。
5.2.1 彈性係數和低拉伸量的測量——使用伸長計測量彈性係數和低拉伸量(低於伸長量的20%),應最少精確到1%,並按E83規範對C儀器的要求操作。
5.2.2 高拉伸量的測量——測量高拉伸量(大於伸長量的20%)時,儀器和相關技術指數應精確到1%。
注5——在負荷和拉伸數據的標示和記錄過程中,必須快速反應。系統需要的反應速度取決於試驗的材料(高拉伸量或低拉伸量)和應變速率。
5.3 厚度測量器——試驗方法D5947方法C所述的淨重轉盤千分尺,或等同的測量裝置,應精確到0.0025mm(0.0001in)或更小。
5.4 寬度測量儀——合適的測量器或其他能精確到0.25mm(0.010in)的儀器。
5.5 樣本裁切器——根據D6287規範選擇適合裁切薄膜和薄板材的技術和設備。
5.5.1 經證明,使用刀片的裝置特別適合裁切破裂伸長率在10-20%以上的材料。
5.5.2 由於可能造成樣本邊緣不整齊或破裂,建議不要使用衝床或壓力機裁切樣本。

6. 取樣

6.1 試驗樣本應為統一寬度和厚度的條形,長度應比夾具間距離長最少50mm(2in)。
6.2 樣本的額定寬度應不小於5.0mm(0.20in)、不大於25.4mm(1in)。
6.3 寬度和厚度的比至少為8。過窄的樣本會放大樣本邊緣的應變情況和裂紋。
6.4 裁切樣本時應儘量避免造成缺口或撕裂等可能使樣本過早斷裂的缺陷(注6)。樣本的兩邊應平行,邊緣部分寬度應小於兩夾具間樣本的長度的5%。
注6——製備樣本時,應是用顯微鏡檢查樣本是否存在缺陷。
6.5試驗樣本的厚度應恆定,當材料厚度小於0.25mm(0.010in)時,樣本厚度應小於夾具間樣本的長度的10%;當材料厚度大於0.25mm(0.010in)小於1.00mm(0.040in)時,樣本
厚度應小於夾具間樣本的長度5%。
注7——當樣本厚度超過6.5的推薦值時,試驗得到的數據可能無法表示材料的特性。
6.6 如果懷疑材料是各向異性材料,則要分別準備兩組樣本,其長軸應分別與各向異性的方向平行和垂直。
6.7 測量彈性拉伸係數時,應以250mm(10in)為樣本標準長度。本長度被用來儘可能的
減小夾具滑動對試驗結果造成的影響。當該長度不可行時,在不影響試驗結果的前提
下,試驗區的長度可為100mm(4in)。但是,在仲裁中仍然應使用250mm的長度。在測試較短的樣本時,應調節試驗速率,使應變速率與標準樣本相同。
注8——一系列循環試驗[4]表明,對於厚度小於0.25mm(10mil)的材料,在夾具的圓面墊
上1.0mm(40mil)吸墨紙測量試驗區為100mm的樣本所得到的結果,與使用平口夾具測量試驗區
為250mm的樣本所得的結果一樣。
注9——對於一些厚度大於0.25 mm(0.010 in)的高彈性係數材料,很難避免夾具發生滑動。

7. 實驗環境
7.1 環境——除合同或相關ASTM標準另有規定外,應按D618方法A的要求,於試驗前至少40小時將樣本的環境調節至溫度23±2°C(73.4±3.6°F)、相對溼度50±10%。解決有關爭議時允許的誤差範圍為溫度±1°C(±1.8°F)、相對溼度±5%。
7.2 實驗環境——除合同或相關ASTM標準另有規定外,試驗應在溫度23±2°C(73.4±3.6°F)、相對溼度50±10%下進行。解決有關爭議時允許的誤差範圍為溫度±1°C(±1.8°F)、相對溼度±5%。
8. 試驗樣本的數量
8.1 對於各向同性材料,每個試樣至少要準備5 個樣本。
8.2 對於各向異性材料,每個試樣至少要準備10 個樣本。5 個長軸平行於樣本的各向異性方向,5 個長軸垂直於樣本的各向異性方向。
8.3 若樣本在明顯缺陷處破裂、或在標準長度外破裂,也應拋棄該樣本並重新進行試驗,除非這種缺陷或環境是被研究的對象。但是,當發生夾裂(夾具與樣本接觸處的裂)時,若試驗所得的數值已被證明與標準長度內發生破裂所得數值基本一致,則夾裂可以被接受。
注10——對於某些材料,可在試驗前和試驗後使用光學正交偏振儀檢測樣本中可能或已經造成提前斷裂的缺陷。
9. 試驗速度
9.1 試驗速度是指,試驗機無負荷運行時兩部件(或夾具)分離的速度。此分離速度
與滿負荷分離速度之差,不能超過空負荷分離速度的5%。
9.1 試驗速度應按表1所示的要求計算初始應變率。這些試驗方法中,夾具
分離速度與初始應變率的計算公式如下:A = BC
其中:
A= 夾具的分離速度,mm(或in)/min;
B= 夾具間的初始距離,mm(或in);
C= 初始應變率,mm/mm·min(或in/in·min)。
9.3 除材料指標另有規定外,初始應變率應按表1 中的規定。
注11——不同的初始應變率下得到的結果不具可比性;因此,當需要直接比較不同的拉伸等級的材料
時,應使在同一應變速率下比較。對於一些材料,建議在材料的屈服拉伸率的基礎上選擇應變率。
9.4 特殊情況下,例如測量拉伸破裂率得到的值與材料的分類相矛盾,導致必須選擇
應變率,則應選擇較低的應變率。
9.5 測量係數時,一旦應變率和樣本尺寸與測試其他拉伸性能時不同,則應使用另外
的樣本。

10.試驗步驟
10.1 選擇一個負荷範圍,使樣本在負荷範圍三分之二處破裂。為了選擇合適的負荷-樣本寬度組合,需要做幾個試驗。
10.2 沿著樣本長度方向,在幾個不同的點測量其橫截面積。測量寬度應精確到0.25mm(0.010in)。測量厚度時,對於厚度小於0.25mm(0.010in)的薄膜,應精確到0.0025mm(0.0001in);對於厚度大於0.25mm(0.010in)小於1.0mm(0.040in)的薄膜,應精確到1%。
10.3根據表1設定夾具的初始距離。
10.4根據表1和夾具的初始距離,設定夾具分離的速度,使其要求的應變速度。將負荷計量系統、拉伸指示器和記錄系統歸零。
注12:使用伸長計測量彈性拉伸係數,比使用分離夾具地方法要精確。要小心防止伸長儀的滑動,以及避免樣本產生不適當的應力。同樣參考6.7。
10.5 如果需要測量試驗區的長度,而不是夾具間的長度,則應使用柔軟的彩色蠟筆或水筆在樣本上標出試驗區的兩端。不要使用硬物在樣本表面刻畫標線,因為這些劃痕可能會增大壓力並使樣本過早斷裂。若使用伸長計,試驗區應為伸長計與樣本接觸點間的距離。注13:對於一些拉伸量較高的樣本,測量其試驗區的長度是必要的。隨著樣本的伸長,夾具內襯與材料解除面積將減小,導致材料鬆弛。結果上來說,這個問題與夾具的滑動相似,也就是誇大了所測得的拉伸量。
10.6 將樣本放在試驗機的夾具內,小心的將樣本的主軸線與夾具接觸點的中心線對齊,將夾具牢牢地夾緊,儘可能的減小樣本滑動的可能性。
10.7 啟動機器,記錄負荷-拉伸量。
10.7.1 當夾具間的樣本全長作為測試區時,記錄負荷-夾具間距的值。
10.7.2 當試驗區已被標記在樣本上,使用合適的儀器記錄邊緣邊界線的位移。如果需要,可根據負荷指示器的讀數做出負荷-拉伸曲線。
10.7.3 當使用拉伸計時,記錄拉伸計顯示的試驗區的負荷-拉伸量。
10.8 如果需要係數值,選擇一個負荷範圍和製圖率,在X軸的30-60°範圍內做出負荷-拉伸曲線。為達到最高精確度,應使用該試驗條件下最靈敏的儀表測量負荷。如果負荷-伸長曲線偏離了線性方向,則應停止試驗。
10.9 在測量材料正割係數的試驗中,則應在材料達到規定的伸長率時停止試驗。
10.10如果測量材料的拉伸斷裂能,則應準備做應力-應力曲線的積分。可以是試驗
中的電子積分,或者試驗後求取曲線下的面積(見附錄A2)。

11.計算
11.1除非曲線的初始區域不是由樣本的張緊、安裝或其他人為因素造成的,而是材料的真實反映,否則應按附錄A1做初始補償。
11.2 破裂因數(標稱值)的計算應該是最大負荷值除以樣本初始的最小寬度。結果應表示為力每單位寬度,一般是牛頓每米(磅每英寸);報告中精確到3 位有效數字。薄膜的厚度應接近0.0025毫米(0.0001英寸)。
示例:0.1300mm(0.0051in)厚的薄膜,破裂因數= 1.75kN/m(10.0 lbf/in)
注14——該法對於極其薄的塑料薄膜(厚度小於0.13mm(0.005in))是十分有效的。該種薄膜的斷裂負荷可能與橫截面面積不成正比,厚度很難精確測量。而且,該種材料由於拉伸效果、表皮效果、結晶性等因素的影響,拉伸性能與橫截面面積不成正比。
11.3 拉伸強度(標稱值)的計算是最大負荷值除以樣本初始最小橫截面積。結果表示為力每單位面積,一般是兆帕(磅每平方英寸)。報告中,數值精確到3 位有效數字。
注15:當發生撕裂破裂時,計算結果應基於破裂發生時的負荷-拉伸量。
11.4 斷裂拉伸強度(標稱值)的計算與拉伸強度的計算方法一樣,只是用破裂負荷代替最大拉伸負荷(參考注15和注16)。
注16——在很多情況下,斷裂拉伸強度和拉伸強度的計算是一樣的。
11.5 斷裂拉伸率的計算是樣本斷裂時的拉伸量除以樣本的初始標距,再乘以100。當使用標距線或者拉伸計表明試驗區時,計算時就使用該數值;否則就使用夾具間距離。結果以百分數表示,精確到為2 位有效數字。
11.6 屈服強度的計算是在屈服點時的負荷除以樣本的初始截面面積。結果表示為力每單位面積,一般是兆帕(磅每平方英寸)。精確到3 位有效數字。對於在曲線初始段表現出虎克彈性行為的材料,應按測試方法D638 的附錄所述補計算補償屈服強度。此種情況下,結果應表述微「屈服強度-補償%」。
11.7 屈服拉伸率的計算是以樣本屈服點的拉伸量除以樣本的初始標距,再乘以100。當使用標距線或者伸長儀標記樣本試驗區時,計算時使用該數值。計算前,要根據附錄A1 所述對樣本的拉伸量進行初始補償。結果表示為百分比,精確到2 位有效數字。當使用補償屈服強度時,應該計算在補償屈服強度時的拉伸率。
11.8 彈性係數的計算是在應力-拉伸量曲線的初始部分劃一條切線,在切線上任選一點,然後以拉伸應量除以相應的應力。計算前,根據附件A1 所述對拉伸量進行初始補償。為此,拉伸應力應該是負荷值除以樣本的初始截面面積。結果表示為力每單位面積,一般是兆帕(磅每平方英寸)。精確到3 位有效數字。
11.9 正割係數計算是在一定應力下,標稱壓力除以該應力。應優先選用並計算彈性係數。然而,對於相關性質不成正比的材料,應使用並計算正割模量。做出如附件A1.3和附件A1中的圖A1.2 所示的切線,標出出屈服點時的應力,此時的切線要經過零壓力點。計算中使用的壓力是一定的應力下的負荷除以的樣本初始截面面積。
11.10 斷裂拉伸能的計算應該是在壓力應力曲線下單位體積的能量積分值。或者是計算材料吸收的總能量除以樣本標線間的體積。如附件A2 所述,該計算可以通過電子的積分器直接得到,或者是計算曲線下的面積。結果表示為能量每單位體積,兆焦每立方米(分磅力每立方英寸)。該值精確到2 位有效數字。
11.11 在本試驗中,所有計算應精確到所要求的有效數字。
11.12 標準偏差(估計值)計算如下,精確到2位有效數字。
其中,
s= 標準偏差(估計值)
X= 單個記錄值
n= 紀錄值的個數
X= 記錄值的求平均
表1 初始夾具分離的十字運動速度
破裂的伸長率初始應變率初始夾具分離家具分離速率
Mm/mm·min
mm In Mm/min In/min
測量彈性
係數
0.1 250 10 25 1.0
測量除彈
性係數外

小於20 0.1 125 5 12.5 0.5
20到100 0.5 100 4 50 2.0
大於100 10.0 50 2 500 20.0
表2 係數的精確數據
正切係數
擦料厚度
mils
平均
103 psi
Sr,
103 psi
SR,
103 psi
Ir,
103 psi
IR,
103 psi
LDPE 1.4 53.9 1.81 8.81 5.12 24.9
HEPE 1.6 191 5.47 16.2 15.5 45.9
PP 1.1 425 10.3 34.5 29.0 89.1
PET 0.9 672 13.8 55.5 39.1 157.1
正割係數
LDPE 1.4 45.0 2.11 3.43 5.98 9.70
HAPE 1.6 150 3.29 9.58 9.30 27.1
PP 1.1 372 4.66 26.5 13.2 74.9
PET 0.9 640 10.0 27.5 28.4 77.8

12.試驗報告
12.1 報告要包括以下內容:
12.1.1 測試樣本的完整信息:類型,來源,生產代號,格式,尺寸,加工歷史。如果
是各向異性材料,還要有材料的拉伸方向等。
12.1.2 試驗樣本的製備方法。
12.1.3 樣本的厚度,寬度和長度。
12.1.4 樣本的試驗編碼。
12.1.5 使用的應變速率。
12.1.6 使用的初始夾具距離。
12.1.7 夾具的分離速度。
12.1.8 標線間的距離(如果不使用初始夾具間的距離)。
12.1.9 使用夾具的類型(包括夾具的內表面類型)
12.1.10 樣本環境(試驗環境,溫度和相對溼度)。
12.1.11 反常行為,如過早斷裂、斷裂發生在夾具邊緣。
12.1.12 平均斷裂因數和標準偏差。
12.1.13 平均拉伸強度(標稱值)和標準偏差。
12.1.14 平均斷裂拉伸強度(標稱值)和標準偏差。
12.1.15 平均斷裂伸長率和標準偏差。
12.1.16 如果需要,還要有平均斷裂伸長能和標準偏差。
12.1.17對於有屈服現象的材料,要有平均屈服拉伸強度和標準偏差;平均屈服拉伸率和標準偏差。
12.1.18對於沒有屈服現象的材料,要有平均百分補償值的屈服強度和標準偏差;平均百分拉伸率和標準偏差。
12.1.19平均彈性係數和標準偏差(如果使用正割係數,要標明計算用的應力值)
12.1.20如果使用了拉伸計,要說明。

13. 精度和誤差

13.1 這些拉伸性能已經進行過兩次實驗室內部試驗。第一次在1977年進行,只測量係數,使用隨機抽取的四種薄型材料,每個試驗室次試驗了5個樣本。彈性係數測量由6個實驗室測量,正交係數由5個實驗室室測量。實驗室內部試驗所採用的精確度,見表2。
13.1.1 表2遵守E691規範,沒有刪除偏離數據。[5]
13.1.2 實驗室內部標準誤差S x¯,是由5個獨立樣本的標準誤差的平均值得來的S x¯ =Sx/(5)1⁄2 .。S x¯是實驗室對於同一給頂材料的實驗室內標準誤差的匯總。見13.3-13.3.2。
13.2 另一個實驗室內部試驗在1981年進行,測試了除係數以外的其它拉伸性能。使用了隨機抽取的6種材料(其中之一有3種厚度),厚度從0.019mm到0.178mm不等(0.00075-0.007in)。試驗結果是由5個樣本取平均值得來的。每個試驗室試驗了8個樣本,但是,S x¯ 的計算如上S x¯ = Sx/(5)1⁄2。這樣做是為了在保持數據與5個樣本試驗一致的同時,儘量改善數據質量。表3-表7規定了材料及其厚度,每個表規定了下列一種特性:拉伸屈服力,屈服拉伸量,拉伸應力,破裂拉伸量,破裂拉伸能(見注17)。[6]
注17——為填寫實驗報告,本研究中低密度聚乙烯(LDPE)的檢測,使用十字偏光器測量長度線性和分子取向上的寬度變化,可能並不能完全代表實驗室間的數據差異。
注18——警告:下文對IR和Ir的解釋(13.3-13.3.3)只是本試驗方法處理精度的一種方式。表2的數據
可能與材料特性略有出入,只代表相關的一系列試驗的結果,不代表其他環境、材料、或實驗室。本實方法的用戶應接受E 691規範所述的原則,承認這些是由具體實驗室對具體材料產生的具體數據。13.3-13.3.3中的原則只對這些數據有效。)表3 屈服力的精確數據
材料厚度,mils 平均,103 psi (Sr)A 103 psi (SR)B 103 psi I(r)C 103 psi I(R)D 103 psi
LDPE 1.0 1.49 0.051 0.13 0.14 0.37
HDPE 1.0 4.33 0.084 0.16 0.24 0.44
PP 0.75 6.40 0.13 0.52 0.37 1.46
PC 4.0 8.59 0.072 0.29 0.20 0.82
CTA 5.3 11.4 0.12 0.50 0.34 1.43
PET 4.0 14.3 0.12 0.23 0.34 0.66
PET 2.5 14.4 0.14 0.54 0.40 1.52
PET 7.0 14.4 0.13 0.36 0.37 1.03
(Sr)A
是實驗室內標準誤差的平均值。
(SR)B 是實驗室間標準誤差的平均值。
I(r)C = 2.83 Sr
I(R)D= 2.83SR
表4 屈服拉伸量的精確數據
材料厚度,mils 平均,% (Sr)A ,%i (SR)B ,% I(r)C ,% I(R)D ,%
PP 0.75 3.5 0.15 0.41 0.42 1.2
PET 2.5 5.2 0.26 0.92 0.74 2.6
PET 4.0 5.3 0.25 0.62 0.71 1.7
PET 7.0 5.4 0.14 1.05 0.40 3.0
CTA 5.3 5.4 0.19 0.99 0.54 2.8
PC 4.0 6.9 0.24 0.98 0.68 2.8
HDPE 1.0 8.8 0.32 1.82 0.91 5.2
LDPE 1.0 10.0 0.55 3.41 1.56 9.6
注1——見表3腳註的解釋。
表5 拉伸強度的精確數據
材料厚度,mils 平均,103 psi (Sr)A 103 psi (SR)B 103 psi I(r)C 103 psi I(R)D 103 psi
LDPE 1.0 2.43 0.14 0.53 0.40 1.5
HDPE 1.0 6.87 0.27 0.81 0.76 2.3
PP 4.0 12.0 0.34 0.93 0.96 2.6
CTA 5.3 14.6 0.20 1.37 0.57 3.9
PP 0.75 28.4 1.57 4.56 4.4 12.9
PET 4.0 28.9 0.65 1.27 1.8 3.6
PET 7.0 30.3 0.83 1.32 2.3 3.7
PET 2.5 30.6 1.22 2.64 3.4 7.5
注1——見表3腳註的解釋。
表6 破裂拉伸量的精確數據
材料厚度,mils 平均,% (Sr)A ,%i (SR)B ,% I(r)C ,% I(R)D ,%
CTA 5.3 26.4 1.0 4.3 3 12
PP 0.75 57.8 4.4 12.7 12 36
PET 2.5 120 8.0 14.6 23 41
PET 7.0 132 5.8 10.6 16 30
PET 4.0 134 4.4 12.2 12 35
PC 4.0 155 5.4 17.1 15 48
LDPE 1.0 205 24.4 73.3 69 210
HDPE 1.0 570 26.0 91.7 74 260
注1——見表3腳註的解釋。
表7 拉伸破裂能的精確數據
材料厚度, mils 平均, 103
in./lb⁄in.3
(Sr)A103
in./lb⁄in.3
(SR)B103
in./lb⁄in.3
I(r)C103
in./lb⁄in.3
I(R)D103
in./lb⁄in.3
CTA 5.0 3.14 0.14 0.70 0.4 2.0
LDPE 1.0 5.55 0.84 2.47 2.4 7.0
PP 0.75 11.3 1.19 3.11 3.4 8.8
PC 4.0 12.9 0.59 1.55 1.7 4.4
HDPE 1.0 26.0 1.87 5.02 5.3 14.2
PET 2.5 26.1 2.13 4.20 6.0 11.9
PET 4.0 27.1 1.42 2.75 4.0 7.8
PET 7.0 28.4 1.71 2.72 4.8 7.7
注1——見表3腳註的解釋。
附錄
(資料性附錄)
A1. 初始補償
A1.1 在典型的壓力應力曲線(圖A1.1)中,初始區域AC,並不表現材料特性。這是在樣本的加緊、固定、安裝過程中人為造成的。為了糾正參數的值,如係數、應力、補償屈服點,這種人為因素必須補償,以使應力或拉伸量的軸回到0點。
A1.2 對於在一定區域中表現出虎克行為(圖A1.1)的材料,曲線線性區域(CD)的延續是沿0壓力軸進行的。內部有區域(B)是0應力點,從此點開始的所有應力和拉伸量必須測量,包括屈服補償(BE)。彈性係數可通過將CD上任意點的壓力除以同一點上的應力(B點定義為0應力點)測得。
A1.3 對於不表現任何線性區域(圖A1.2)的材料,可通過在變形點(H′)最大弧度上做切線,實現同樣的0應力點糾正。這一切線延伸並與應力軸相較於B′,即0應力糾正點。以B′為0應力點,正割係數(B′G′)即為曲線上任意點(G′)上的壓力除以此點上的應力。對於無線性區域的材料,若使用反應點上的正割作為測量應變補償的基礎,將造成無法接受的錯誤。
A2. 拉伸破裂能的確定
A2.1 拉伸破裂能(TEB)是壓力應力曲線下的區域面積,或
其中,S是任何應力上的壓力,εT是破裂時的應力。數值的單位是能量每樣本初始區域單位體積。使用帶有指示器的拉伸測試器能夠簡單精確的測得TEB。計算如下:
(I/K)(滿負荷量)(製圖速度)(十字移動速度/製圖速度)
TEB=---------------------------------------------------
(平均遊標卡尺)(樣本寬度)(標定長度)
(A2.2)
其中I是指示器讀數,K是滿負荷下每單位時間最大值。整個計算公式由電子計算完成。結果通常表示為兆焦每立方米(分磅力每立方英寸)。
A2.2 除指示器外,壓力應力曲線下的區域可通過測面器,測量面積或裁切曲線。因為負荷值走一些製圖紙上並不是以整數記錄的,這些技術的精確度會隨著時間增加而降低。如果表示的是力和拉伸量而不是壓力和應力,則能量的計算應以測量面積除以樣本標定長度、樣本寬度、和平均遊標卡尺:
(曲線面積)(力每圖上單位)(拉伸量每圖上單位)
TEB=---------------------------------------------
(平均遊標卡尺)(樣本寬度)(標定長度)
A2.3 例如,力-拉伸量曲線的面積是60000mm2,負荷為2.0N/mm,樣本尺寸為0.1mm遊標卡尺,寬度15mm,標定長度100mm,則破裂拉伸能的計算為修訂摘要D20委員會已將可能影響本標準使用的修訂收錄於本標準的最新版本中(D 882-02)。
(2009年1月1日)
(1)修訂了第7節。
    ASTM(美國材料實驗協會)國際部對於本技術標準中提到的各項所涉及的相關專利權的有效性不負責任。在此,我方明確地聲明:使用本技術標準的用戶應單方面地自行確定該類全部專利權的有效性以及可能侵犯這些專利權的風險性,並對此負有全部責任。本技術標準可能會隨時由相關的技術委員會進行修訂,因而必須每五年審查一次;如果沒有進行修訂,則需要被重新通過或予以撤消。我們歡迎廣大用戶對本技術標準提出修訂建議或增加新的標準內容,此時需要用戶與ASTM國際部進行聯繫。我們將組織相關的技術委員會對來自
用戶方面的建議進行詳細地評議,此時提出建議的用戶可以參加該評議。如果您認為您所提出的建議沒有得到公正的評議,您可以將您的意見反映給ASTM(美國材料實驗協會)標準委員會,聯繫地址如下:
本技術標準的版權歸ASTM國際部所有。100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West
Conshohocken, PA 19428-2959, United States. 欲索取本技術標準的單行再版本(1份或多份),
可通過上述地址與ASTM取得聯繫,也可通過下述方式索取。電話:610-832-9585;傳
真:610-832-9555;電子郵件:service@astm.org; 或通過ASTM的網站聯
系:www.astm.org 。
[1]本試驗方法受ASTM D20-塑料委員會的管轄,同時由D20.19-薄膜和薄片附屬委員會直接負責。當前版本於2009年1月1日獲得批准。於2009年1月出版。首次批准的年份為1946年。最近的一次修訂版本(D882-02)的批准於2002年。
[2]關於本標準中引用的ASTM標準,請訪問ASTM的網站WWW.astm.org或發送郵件至service@astm.org與ASTM客戶服務部聯繫。欲索取ASTM標準卷的年鑑信息,請查閱ASTM網站
「Standard’s Document Summary(標準文獻概要)」頁。
[3] 可由美國國家標準委員會獲得,25 W. 43rd St.,4th Floor, New York, NY 10036, http://www.ansi.org.
[4] 相關數據可從ASTM總部獲取,編碼D20-1068。
[5]相關數據可從ASTM總部獲取,編碼D20-1084。
[6]相關數據可從ASTM總部獲取,編碼D20-1101。

版權與免責聲明:

① 凡本網註明"來源:中國教育裝備採購網"的所有作品,版權均屬於中國教育裝備採購網,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用。已獲本網授權的作品,應在授權範圍內使用,並註明"來源:中國教育裝備採購網"。違者本網將追究相關法律責任。

② 本網凡註明"來源:XXX(非本網)"的作品,均轉載自其它媒體,轉載目的在於傳遞更多信息,並不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責,且不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。如其他媒體、網站或個人從本網下載使用,必須保留本網註明的"稿件來源",並自負版權等法律責任。

③ 如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發表之日起兩周內與本網聯繫,否則視為放棄相關權利。

相關焦點

  • 塑料包材的性能
    塑料包裝材料常常需要考量的幾大性能如下,一 阻隔性能塑料包材的阻隔性主要是防止小分子氣體
  • 如何保證塑料拉伸測試的準確度?這幾點建議幫你輕鬆應對!
    為了測定高聚物材料的基本性能,對材料施加壓力後,測出變形兩,求出應力,應力應變曲線是最普通的方法,將樣條的兩端用器具固定好,施加軸方向的拉伸荷重,直到遭破壞時的應力與扭曲的計算方法即為拉伸試驗。
  • GB/T1447-2005纖維增強塑料拉伸性能試驗方法
    主機為雙絲槓,採用進口高精度無間隙滾珠絲槓,高強度光槓構成主要機械結構,從而使得整個機器形成了高剛性的框架結構,使得載荷效率和位移精度大大提高.傳動系統則採用松下電機及全數字交流伺服系統,具高響應頻率,高傳動效率,低噪音,傳動平穩、具有精度高,慣性小,調整範圍寬,結構緊湊,使用操作方便,性能穩定等優點.該系列產品滿足GB1040,GB1041 GB9341,GB8804,GB16491、ISO、ASTM
  • 全方面解析塑料性能及檢測標準
    這是一份非常完整的塑料性能的資料,分為兩部分,第一部分介紹了塑料性能,第二部分介紹了塑料相關標準,對於從事研發、質量和實驗的朋友不愧為一份值得擁有的資料!喜歡就趕緊轉發分享吧!第一部分:塑料性能與解析一、機械力學性能1、密度與比重塑料的比重是在一定的溫度下,秤量試樣的重量與同體積水的重量之比值,單位為g/cm3,常用液體浮力法作測定方法.在質量相同的條件下,密度越輕,根據ρ=m/V,比重越小,在等體積,價格相同的情況下,比重越小的材料可以製造的產品越多,
  • 拉伸試驗在汽車輕量化發展的作用
    使用混合材料要求我們能夠認識到這類材料的使用限制以及這類材料的優勢,主要包括合金的混合和如何有效地使其加入的方法。拉伸試驗一直都是表徵材料強度和性能的有效方法。隨著先進材料和新合金在汽車製造業中的應用,拉伸試驗在保質保量的生產中繼續發揮著重要的作用。
  • 【材料性能測試】拉伸速度對拉伸性能的影響
    拉伸速度主要對於拉伸強度、斷後延伸率、屈服強度有一定的影響。
  • 國標VS美標:聚合物基複合材料拉伸試驗方法——試驗環境條件
    我國現行的聚合物基複合材料拉伸性能試驗標準為 GB/T 3354-2014 《定向纖維增強聚合物基複合材料拉伸性能試驗方法
  • 金屬材料室溫拉伸試驗方法
    1.範圍本標準規定了金屬材料拉伸試驗方法的原理、定義、符號和說明、試樣及其尺寸測量、試驗設備、試驗要求、性能測定、測定結果數值修約和試驗報告。本標準適用於金屬材料室溫拉伸性能的測定。但對於小橫截面尺寸的金屬產品,例如金屬箔,超細絲和毛細管等的拉伸試驗需要協議。2 環境要求除非另有規定,試驗一般在室溫10℃-35℃ 範圍內進行。
  • 塑料力學性能測試,你能生產出合格的塑料粒子嗎?
    1、拉伸性能 定義:在規定的試驗溫度、溼度及拉伸速度下,通過對塑料試樣的縱軸方向施加拉伸載荷,使試樣產生形變直至材料破壞。記錄下試樣破壞時的最大負荷和對應的標線間距離的變化等情況,可繪製出應力-應變曲線。
  • 「柔性薄膜光伏組件拉伸測試方法」等SEMI國際半導體行業標準發布
    行業標準是對沒有國家標準而又需要在全國某個行業範圍內統一的技術要求所制定的標準。行業標準不得與有關國家標準相牴觸。有關行業標準之間應保持協調、統一,不得重複。行業標準在相應的國家標準實施後,即行廢止。行業標準由行業標準歸口部門統一管理。
  • 1*2結構鋼絞線拉伸試驗方法改進
    產品小批量銷往臺灣,質量穩定,綜合性能好。對於預應力鋼絞線產品,行業內通常使用GB/T 21839—2010。不論將哪個標準運用於1×3、1×7、1×19等常見結構的鋼絞線產品,都可以得到正常、準確的檢測數據。
  • 生物降解塑料檢測是什麼意思?
    可生物降解性是PBS聚酯的重要性質,目前國際上評價塑料生物降解性能的主要方法是堆肥法,堆肥中含有豐富的微生物源,能在一定程度上宏觀反映塑料在自然環境中的生物降解性能。ASTM D 5510 改進的MITI試驗(快速生物降解性能)OECD 301C熱老化降解塑料操作標準ASTM D 5511 在高固態厭氧消化條件下測定塑料厭氧生物分解能力方法ASTM D 6954 塑料在環境條件下氧化和生物降解的試驗要求生物分解和崩解能力評價
  • 輕盈的泡沫塑料,檢測標準大總結
    >  環境性能:耐酸性、耐鹼性,耐鹽性,耐溶劑性等;  老化測試:耐高低溫,鹽霧試驗,紫外老化,熱老化性能等;  泡沫塑料檢測標準匯總:10CJ16 擠塑聚苯乙烯泡沫塑料板保溫系統建築構造  GB/T 6343-2009 泡沫塑料及橡膠 表觀密度的測定  GB/T 8332-2008 泡沫塑料燃燒性能試驗方法 水平燃燒法  GB/T 8333-2008 硬質泡沫塑料燃燒性能試驗方法 垂直燃燒法  GB/T 8810-2005 硬質泡沫塑料吸水率的測定  GB/T 8811
  • 氣球對氣體保存能力的測試方法
    3.試驗依據  塑料薄膜氣體透過量的測試方法主要包括等壓法(庫倫法)、壓差法兩種原理方法,前者僅可用於氧氣透過量的測試,後者可測試的氣體種類較多。本次試驗根據壓差法原理進行試驗,測試過程依據標準GB/T1038-2000《塑料薄膜與薄片氣體透過性試驗方法壓差法》。
  • 鋼筋拉伸試驗步驟及數字修約方法
    — 鋼筋拉伸試驗步驟
  • 塑料辦理檢測測試項目和標準是什麼?
    塑料檢測項目:理化性能:比重、硬度、剛性、密度、樹脂含量、吸水性、尺寸穩定性等;化學性能:耐水性、耐酸性、耐鹼性、耐溶劑性等;熱學性能:比熱、導熱係數、熱變形溫度、耐燃性、自熄性等;塑料檢測標準:GB/T 11547-2008 塑料 耐液體化學試劑性能的測定GB/T 11991-2008 離子交換樹脂轉型膨脹率測定方法GB 12002-1989 塑料門窗用密封條
  • 矽酮結構膠的拉伸性能與耐久性能
    然而一直以來人們都有一個錯誤認識,認為矽酮結構密封膠硬度越高、拉伸粘結強度越大,膠的質量就越好,使用壽命就越長。事實並非如此。本文結合GB16776-1997《建築用矽酮結構密封膠》國家標準修訂過程中所做的驗證試驗,測試拉伸粘結性及與之相關的幾個技術指標,討論熱、水、光(熱(水、位移能力等因素對拉伸粘結性能和耐久性能的影響。
  • 拉伸試驗速率對抗拉強度的影響
    商業條件使用標準推薦範圍值即可,仲裁條件時可能有附加限定要求。問:如果拉伸速度快了,抗拉強度反而小了,這個怎麼理解啊?答:需要區分對照物,以及試驗的不確定度。 用於測定金屬材料在不同載荷作用下的強度,塑性和韌性的試驗被稱作力學性能試驗。
  • 薄膜拉伸試驗對試樣形狀尺寸有啥要求?具體的試驗操作步驟
    用塑料、膠粘劑、橡膠或其他材料製成。薄膜拉伸試驗執行國家標準《GB/T1040.3-2006塑料 拉伸性能的測定 第3部分:薄膜和薄片的試驗條件》。薄膜薄膜拉伸試驗試樣形狀及尺寸:選用的試樣寬度為10mm-25mm、長度不下於150mm的長條2型試樣,試樣中部應有間隔為50mm的兩條平行標線。
  • 7種高分子材料老化試驗方法
    老化試驗相關標準 ASTM D4329-05塑料紫外光暴露試驗方法 ASTM D4459-06室內用塑料氙弧光暴露試驗方法 ASTM D638-08塑料拉伸性能的試驗方法 ASTM G154