多組聚合物材料沖擊強(qiáng)度的測(cè)試方法
化學(xué)先生 / 2019-09-19
沖擊強(qiáng)度是衡量材料韌性的種指標(biāo),是表征材料在高速外力作用下抵抗破壞的能力。沖擊強(qiáng)度不同于一般的機(jī)械強(qiáng)度,它是用試樣斷裂時(shí)所消耗的能量來(lái)表示的。沖擊強(qiáng)度的測(cè)試方法很多, 應(yīng)用較廣的有擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)、落錘式?jīng)_擊強(qiáng)度和高速拉伸試驗(yàn)等。各種沖擊試驗(yàn)所得結(jié)果并不一致,而且用給定的方法測(cè)得的值也不是材料常數(shù),它與材料的幾何形狀和尺寸有很大關(guān)系。薄的試樣一股比厚的試樣給出較高的沖擊強(qiáng)度值。因此,沖擊試驗(yàn)必須采用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)。
擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)有l(wèi)zod 試驗(yàn)法和Charpy試驗(yàn)法兩種。前者是對(duì)懸臂梁式的試樣進(jìn)行沖擊:后者是對(duì)簡(jiǎn)支梁式的試樣進(jìn)行沖擊,兩者的試樣都可用帶缺口的或無(wú)缺口的。試樣帶缺口是為了使試樣受沖擊力的截面減小,缺口端部附近成為應(yīng)力集中的部位,使沖擊能集中在缺口處被吸收,從而提高測(cè)試的準(zhǔn)確性。沖擊強(qiáng)度的單位有兩種表示法:一種是以試樣的截面積除以斷裂能來(lái)表示,單位為焦/米2(J/m2);另一種是以缺口的長(zhǎng)度或試樣的寬度(厚度固定)除以斷裂能表示,單位為焦/米(J/m)。
高速拉伸試驗(yàn)的沖擊強(qiáng)度定義為應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)下方的面積。對(duì)于胞性熱固性塑料,沖擊特性對(duì)試驗(yàn)速率不太敏感,一殷低速下的應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)下方的面積也可用作材料沖擊強(qiáng)度的表征;對(duì)韌性好的塑料,其沖擊特性對(duì)速率很敏感,低速下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)不能用作表征材料的沖擊強(qiáng)度。