Реологические свойства: определение скорости течения расплава, объемного расхода расплава, усадки при формовании и вязкости
Механические свойства
Механические свойства, среди прочих, являются часто основными, поскольку практически при всех применениях пластмасс в самых различных областях конечные изделия в той или иной степени подвергаются силовым нагрузкам. Выбор материала для разных областей применения часто основывается на знании механических свойств, таких как предел прочности, удлинение при разрыве, ударная прочность. Как правило, соответствующую информацию можно получить из технической литературы, представляемыми производителями материалов. Но на практике полимер очень редко, а может и никогда, не подвергается действию стационарной деформации одного типа, особенно если учитывать действие таких факторов, как влияние температуры и окружающей среды. Поскольку справочные данные относительно свойств полимеров основываются на результатах лабораторных испытаний, проведенных в строго стандартизованных условиях, опасность выбора материала, основываясь только на таких данных, вполне очевидна. Поэтому чрезвычайно важно понимать смысл результатов лабораторных испытаний механических свойств и реальных условий эксплуатации изделия в течении длительного времени.
Основные термины:
Напряжение - усилие, приложенное для создания деформации, отнесенное к единице площади поперечного первоначального сечения образца.
Деформация - отношение удлинения к базовому расстоянию между метками датчика; изменение длины, отнесенное к первоначальной длине 
; безразмерная величина.
|
|
|
Удлинение - увеличение длины образца под действием приложенной силы.
Точка текучести - первая точка на деформационной кривой, начиная с которой увеличение деформации происходит без роста напряжения.
Предел текучести - напряжение, при котором наблюдается определенное по величине отклонение от прямой пропорциональной зависимости напряжения от деформации; если иное не оговорено, то это напряжение отвечает точке текучести.
Предел пропорциональности - наибольшее значение напряжения, до достижения которого не наблюдается никакого отклонения от прямой пропорциональности между напряжением и деформацией.
Модуль упругости - отношение напряжения к соответствующей деформации в области до предела пропорциональности.
Предел прочности - максимальное напряжение, которое может выдержать материал при различных видах нагружения: при растяжении, сжатии или сдвиге.
Прочность, деформация и модуль упругости при растяжении ISO R527
(DIN 53455, DIN 53457, ASTM D638M)
Основой для понимания свойств материала являются сведения о том, как материал реагирует на любую нагрузку. Зная величину деформации, создаваемой данной нагрузкой (напряжением), конструктор может предсказать реакцию конкретного изделия на его рабочие условия. Зависимость напряжений и деформаций при растяжении являются наиболее широко публикуемыми механическими свойствами для сравнения материалов или конструирования конкретных изделий.
|
|
|
Скорости при испытаниях:
- скорость А – 1 мм/мин – модуль растяжения.
- скорость В – 5 мм/мин – диаграмма напряжений при растяжении для смол со стекловолоконным наполнителем.
- скорость С – 50 мм/мин – диаграмма напряжений при растяжении для смол без наполнителя.
Рис. 1: Универсальный образец для испытаний ISO R527
Зависимости напряжения-деформации при растяжении определяют следующим образом. Образец, имеющий форму двойной лопатки, растягивают с постоянной скоростью и регистрируют приложенную нагрузку и удлинение. После этого вычисляют напряжения и деформации:
| Напряжение: | Нагрузка/единица площади исходного поперечного сечения, МПа |
| Деформация: | (Удлинение/исходная длина) х 100% |
Рис. 1a: Лабораторная установка для проведения механических испытаний
Рис. 2: Диаграмма напряжений:
А - Предел пропорциональности, B - Предел текучести, С - Предел прочности, Х – Разрушение,0-А - Область предела текучести, упругие свойства, После А - Пластичные свойства.
|
|
|
Другими механическими свойствами, определяемыми по зависимости напряжения деформации, являются:
| Модуль: | Напряжение/деформация, МПа |
| Предел текучести: | Макс. напряжение начала пластического течения материала, МПа |
| Предел прочности: | Напряжение при разрушении, МПа |
| Разрушающая деформация: | Деформация при разрушении или макс. относительное удлинение, % |
| Предел пропорциональности: | Точка начала нелинейности, --- |
| Модуль упругости: | Модуль ниже предела пропорциональности, МПа |
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 1239; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!