塑料 断裂伸长率/拉伸应变检测

塑料断裂伸长率与拉伸应变检测是评估材料韧性和延展性的核心手段，其检测原理、标准、流程及影响因素如下：

检测原理

在恒定温度、湿度和拉伸速度下，对塑料试样施加纵向拉伸载荷，直至材料断裂。通过测量试样断裂前后的标距变化，计算断裂伸长率（公式：断裂伸长率=(断裂后标距-初始标距)/初始标距×），可绘制应力-应变曲线，分析拉伸强度、屈服强度、弹性模量等参数。

检测标准

1. ：

• ISO 527：塑料拉伸性能测定通则，涵盖试样制备、测试条件及数据处理。

• ASTM D638：塑料材料拉伸性能标准试验方法，明确试样尺寸、拉伸速度及结果计算。

• ISO 37：橡胶和热塑性弹性体拉伸性能国际测试规范。

2. 中国国家标准：

• GB/T 1040.1-2018：塑料拉伸性能试验方法总则。

• GB/T 1040.2-2006：模塑和挤塑塑料试验条件。

• GB/T 13022-1991：塑料薄膜拉伸性能试验方法。

3. 行业标准：

• JIS K 7161：日本工业标准塑料拉伸特性试验方法。

• DIN EN ISO 527-2：德国塑料拉伸标准。

检测流程

1. 试样制备：

• 根据标准（如ISO 527-2的1A型哑铃试样）加工试样，标距长度50±0.5mm，厚度2±0.2mm。

• 确保试样表面平整、无缺陷，有方向性差异的试片需沿纵横方向分别取样。

2. 设备校准：

• 使用电子试验机（配备±1N精度载荷传感器、0.1μm位移分辨率）。

• 采用非接触式视频引伸计（测量精度±0.001mm）或接触式应变计。

3. 环境控制：

• 温度：热塑性塑料（25±2）℃，热固性塑料（25±5）℃。

• 湿度：相对湿度（65±5）%，吸水率高的塑料需预处理（如d<0.25mm试样预处理≥4h）。

4. 测试操作：

• 安装试样，确保轴线与拉伸方向一致，夹具松紧适宜。

• 设定拉伸速度（如5±1mm/min或0.1mm/min用于弹性模量测定）。

• 启动试验机，自动记录应力-应变曲线及断裂点数据。

5. 结果分析：

• 计算断裂伸长率、拉伸强度、屈服强度等参数。

• 评估材料韧性（高断裂伸长率适用于需承受形变的场景）和刚性（低断裂伸长率适用于结构稳定性要求高的场景）。

关键影响因素

1. 试验环境：

• 温度：热塑性塑料拉伸强度随温度升高而降低，伸长率增大。

• 湿度：吸水率高的塑料（如尼龙）湿度增加会降低刚性、提高韧性。

2. 设备精度：

• 试验机载荷传感器精度需≤±1%，位移分辨率≤0.1μm。

• 引伸计或应变计需满足标准分辨率要求（如±0.001mm）。

3. 操作规范：

• 拉伸速度：速度变化会影响力学行为（如速度增快，应力增大，断裂伸长率减小）。

• 试样夹持：夹具需确保试样无松动或滑脱，薄膜试样需衬垫弹性薄片。

4. 检测设备：

• 电子试验机：配备高精度载荷传感器和位移传感器。

• 非接触式视频引伸计：双摄像头系统，采样率250fps。

• 环境试验箱：温控范围-70℃至+350℃，湿度波动±2%RH。