塑料成型加工基础 教学课件 作者 杨中文 主编单元四 塑料的性能.ppt

《塑料成型加工基础 教学课件 作者 杨中文 主编单元四 塑料的性能.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、单元四塑料的性能◆塑料的力学性能◆塑料的物理性能◆塑料的化学性能2021/9/91（一）塑料力学性能的基本指标一、塑料的力学性能指标单位国家标准/工业部标准名称符号硬度性能邵氏硬度FmNGB2411-80球压痕硬度HN/mm2GB3398-82巴氏硬度xmmGB3854-83布氏硬度HBMPaHG-168-65磨损性能滑动摩擦磨损Vcm3GB3960-83滚动磨损mrmgGB5478-85拉伸性能拉伸强度σtMPaGB1040-92断裂伸长率εt%拉伸弹性模量EtMPa弯曲性能弯曲强度σfMPaGB9341-88弯曲弹性模量EfMPa

2、冲击性能简支梁冲击无缺口冲击强度aNJ/m2GB1043-79缺口冲击强度akJ/m2悬臂梁冲击缺口冲击强度akJ/m2GB1843-802021/9/921、塑料强度与刚度强度抗张强度（拉伸强度）弯曲强度冲击强度硬度刚度拉伸模量（杨氏模量）剪切模量（刚性模量）体积模量（本体模量）弹性模量是指在弹性形变范围内单位应变所需应力的大小。是材料刚性的一种表征。当材料所受的外力超过材料的承受能力时，材料就发生破坏。强度是衡量材料抵抗外力破坏的能力，是指在一定条件下材料所能承受的最大应力。2021/9/93应力-应变应变（形变）：外力作用而

3、不产生惯性移动时其几何形状和尺寸所发生的变化。材料发生形变产生附加内力内力使形变回复并自行逐步消除应力：单位面积上的内力。外力作用材料欲保持原状外力卸载2021/9/94简单拉伸示意图A0l0lDlAFFA0FF简单剪切示意图材料受力方式的基本类型2021/9/95A0FF三点弯曲一点弯曲FF扭转均匀压缩2021/9/96电子万能材料试验机实验条件：一定拉伸速率和温度应力-应变曲线标准哑铃型试样2021/9/97高分子材料三种典型的应力-应变曲线脆性断裂韧性断裂2021/9/98AYB屈服点弹性极限点断裂点Strainsoft

4、ening应变软化plasticdeformation塑性形变Strainhardening应变硬化yOND玻璃态聚合物的应力-应变曲线2021/9/99软~硬：模量强~弱：拉伸强度韧~脆：断裂能2.3高分子材料的力学性能序号12345类型硬而脆硬而强强而韧软而韧软而弱曲线模量高高高低低拉伸强度中高高中低断裂伸长率小中大很大中断裂能小中大大小实例PSPMMA酚醛树脂硬PVC增韧EPPCABSHDPE硫化橡胶软PVC未硫化橡胶齐聚物2021/9/9102、塑料硬度（1）塑料球压痕硬度把规定直径的钢球在规定的试验负荷作用下，垂直压入试样

5、表面保持一定时间后，在负荷下测定压痕深度，并求出压痕面积，以单位面积上承受的力来表示硬度大小（2）邵氏硬度具有一定形状的钢制压针，在试验力作用下垂直压入试样表面，当压足表面与试样表面完全贴合时，压针尖端面相对压足平面有一定的伸出长度L，以L值的大小来表征邵氏硬度的大小,L值越大，表示邵尔硬度越低，反之越高.（3）巴氏硬度使用巴氏硬度计。在规定试验条件下以特定压头用标准弹簧压力压入试样，以压痕深度转换为硬度值。直接由硬度计读出巴氏硬度值。巴氏硬度用来表征纤维增强塑料和热固性塑料的硬度。也用于其它非增强的硬塑料。（4）洛氏硬度用规定的压头

6、对试样先施加初试验力，接着再施加主试验力，保留初试验力，用前后两次初试验力作用下压头压入试样的深度差计算出的硬度值。2021/9/9113、塑料韧性（1）简支梁冲击试验方法简支梁型冲击试验是摆锤打击简支梁试样的中央。冲击强度(ImpactStrength)是高聚物材料的一个非常重要的力学指标，它是指某一标准样品在每秒数米乃至数万米的高速形变下，在极短的负载时间下表现出的破坏强度，或者说是材料对高速冲击断裂的抵抗能力，也称为材料的韧性。2021/9/912（2）悬臂梁冲击试验方法悬臂梁法则是用摆锤打击有缺口的悬臂梁试样的自由端。2021

7、/9/913夹具夹具试样摆锤简支梁冲击（Charpy)示意图悬臂梁冲击（Izod)示意图2021/9/914静态黏弹性动态黏弹性蠕变应力松弛聚合物黏弹性：温度、应力一定，随时间的延长形变增加。：温度、形变一定，应力随时间延长而减小。力学松弛行为滞后力学损耗（内耗）4、塑料蠕变和应力松弛2021/9/915蠕变、应力松弛示意图蠕变应力松弛2021/9/916蠕变过程包括三种形变图2-9线形非晶态聚合物的蠕变及回复曲线普弹形变ε1运动单元：键长、键角形变特点：形变量小，与时间无关，形变可完全回复高弹形变ε2运动单元：链段形变特点：形变量

8、大，与时间有关，可逐渐回复黏性流动ε3运动单元：分子链形变特点：不可逆形变e2+e3tee3e1e2e12021/9/917提高材料抗蠕变性能的途径:蠕变大小反映了材料尺寸的稳定性和长期负载能力。a.提高聚合物玻璃化温