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材料的力學(xué)性能是指材料在不同環(huán)境(溫度、介質(zhì)、濕度)下,承受各種外加載荷(拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊、交變應(yīng)力等)時所表現(xiàn)出的力學(xué)特征。安捷文檢測所能進行的力學(xué)性能檢測主要包括玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、蠕變、應(yīng)力松弛、拉伸、彎曲、壓縮等。
玻璃化轉(zhuǎn)變溫度:玻璃化轉(zhuǎn)變是指無定型物質(zhì)的玻璃態(tài)和液態(tài)之間的轉(zhuǎn)變。對于聚合物來說玻璃化轉(zhuǎn)變是非晶聚合物的玻璃態(tài)與高彈態(tài)之間的轉(zhuǎn)變。玻璃化轉(zhuǎn)變也發(fā)生于結(jié)晶聚合物的非晶區(qū)中。發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變的溫度稱為玻璃化溫度,以Tg表示,是高聚物的特征溫度。它是非晶態(tài)熱塑性塑料使用溫度的上限,是橡膠使用溫度的下限。
應(yīng)用:玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是材料的一個重要特性參數(shù),材料的許多特性都在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近發(fā)生急劇的變化,因此測定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度具有十分重要的意義。例如,以玻璃化溫度為界,高分子聚合物呈現(xiàn)不同的物理性質(zhì):在玻璃化溫度以下,高分子材料為塑料;在玻璃化溫度以上,高分子材料為橡膠。從工程應(yīng)用角度而言,玻璃化溫度是工程塑料使用溫度的上限,是橡膠或彈性體的使用下限。
測定方法有:膨脹計法、折光率法、熱機械法(溫度-變形法)、DTA法(DSC)、動態(tài)力學(xué)性能分析(DMA)法、核磁共振法(NMR)等。
蠕變:材料的蠕變是指材料在高于一定的溫度下,即使受到小于屈服強度應(yīng)力的作用也會隨著時間的增長而發(fā)生塑性變形的現(xiàn)象。它與塑性變形不同,塑性變形通常在應(yīng)力超過彈性極限之后才出現(xiàn),而蠕變只要應(yīng)力的作用時間相當(dāng)長,它在應(yīng)力小于彈性極限施加的力時也能出現(xiàn)。蠕變機制有擴散和滑移兩種。蠕變在低溫下也會發(fā)生,但只有達到一定的溫度才能變得顯著,稱該溫度為蠕變溫度。
試驗設(shè)備:蠕變試驗機、萬能材料試驗機
應(yīng)用范圍:測定各種金屬材料、非金屬材料的蠕變
應(yīng)力松弛:在維持恒定變形的材料中,應(yīng)力會隨時間的增長而減小,這種現(xiàn)象為應(yīng)力松弛,它可理解為一種廣義的蠕變。
試驗設(shè)備:應(yīng)力松弛測試儀
拉伸:拉伸試驗是指在承受軸向拉伸載荷下測定材料特性的試驗方法。利用拉伸試驗得到的數(shù)據(jù)可以確定材料的彈性極限、伸長率、彈性模量、比例極限、面積縮減量、拉伸強度、屈服點、屈服強度和其它拉伸性能指標。從高溫下進行的拉伸試驗可以得到蠕變數(shù)據(jù)。拉伸試驗是材料機械性能試驗的基本方法之一,主要用于檢驗材料是否符合規(guī)定的標準和研究材料的性能。
應(yīng)用范圍:橡膠材料(膠管、輸送帶、密封件、輪胎、O型圈等橡膠制品)、塑料材料(薄膜、管材、防水卷材、尼龍制品、亞克力材料等塑料制品及材料)、金屬材料(鋼管、鋼板、不銹鋼、合金材料、金屬制品等)、建筑材料(板材、木材、混凝土、膠合板、玻璃、石墨制品等)、新型材料(石墨烯、納米材料等)
試驗設(shè)備:拉伸試驗機、萬能試驗機
彎曲:彎曲試驗是測定材料承受彎曲載荷時的力學(xué)特性的試驗,是材料機械性能試驗的基本方法之一。彎曲試驗主要用于測定脆性和低塑性材料的抗彎強度并能反映塑性指標的撓度。
應(yīng)用范圍:1)可以用來檢測金屬及合金材料、非金屬材料、高分子材料等的抗彎強度:2)可以用來檢測和比較表面熱處理層的質(zhì)量和性;3)可以用來檢測材料在受彎曲載荷下作用下的性能
試驗設(shè)備:萬能材料試驗機
壓縮:壓縮試驗是測定材料在軸向靜壓力作用下的力學(xué)性能的試驗,是材料機械性能試驗的基本方法之一。試樣破壞時的最大壓縮載荷除以試樣的橫截面積,稱為壓縮強度極限或抗壓強度。
試驗設(shè)備:壓縮試驗機、萬能材料試驗機
應(yīng)用范圍:壓縮試驗主要適用于脆性材料,如鑄鐵、軸承合金和建筑材料等。對于塑性材料,無法測出壓縮強度極限,但可以測量出彈性模量、比例極限和屈服強度等。
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