萬能拉力試驗(yàn)機(jī)操作詳解：有機(jī)玻璃拉伸強(qiáng)度與彈性模量測(cè)定

有機(jī)玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA）作為一種重要的透明高分子材料，因其優(yōu)異的透光性、耐候性和機(jī)械性能，被廣泛應(yīng)用于建筑、汽車、電子顯示等領(lǐng)域。材料的拉伸性能是評(píng)價(jià)其力學(xué)特性的關(guān)鍵指標(biāo)，直接影響產(chǎn)品的使用安全和壽命。

本文科準(zhǔn)測(cè)控小編將介紹如何采用KZ-DSC-20萬能拉力試驗(yàn)機(jī)，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)有機(jī)玻璃板材試樣進(jìn)行拉伸性能測(cè)試，系統(tǒng)記錄和分析測(cè)試數(shù)據(jù)。

一、測(cè)試原理

拉伸測(cè)試是通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試樣施加軸向拉力，測(cè)量其在受力過程中的變形行為直至斷裂的過程。通過力-位移曲線可以計(jì)算出材料的各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)：

彈性模量：材料在彈性變形階段應(yīng)力與應(yīng)變的比值

屈服強(qiáng)度：材料開始產(chǎn)生明顯塑性變形時(shí)的應(yīng)力

抗拉強(qiáng)度：材料在斷裂前承受的最大應(yīng)力

斷裂伸長(zhǎng)率：材料斷裂時(shí)的相對(duì)伸長(zhǎng)量

這些參數(shù)綜合反映了材料的剛度、強(qiáng)度和韌性，是工程應(yīng)用中的重要參考數(shù)據(jù)。

二、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

本實(shí)驗(yàn)主要參照以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行：

GB/T 1040.1-2018 塑料 拉伸性能的測(cè)定 第1部分：總則

GB/T 1040.2-2022 塑料 拉伸性能的測(cè)定 第2部分：模塑和擠塑塑料的試驗(yàn)條件

ISO 527-1:2019 Plastics - Determination of tensile properties - Part 1: General principles

ASTM D638-14 Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics

試樣尺寸應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的Ⅰ型或Ⅱ型試樣要求，確保測(cè)試結(jié)果的可靠性和可比性。

三、檢測(cè)設(shè)備

1、KZ-DSC-20萬能拉力試驗(yàn)機(jī)

2、楔形夾具

3、試驗(yàn)條件

樣品名稱：有機(jī)玻璃板材（長(zhǎng)條形）

試驗(yàn)溫度：室溫

試驗(yàn)類型：拉伸

試驗(yàn)速度：5mm/min

四、試樣制備

材料：透明有機(jī)玻璃板材，厚度3-5mm

尺寸：按照GB/T 1040.2標(biāo)準(zhǔn)制備Ⅰ型試樣

總長(zhǎng)度≥150mm

平行段長(zhǎng)度：50±0.5mm

平行段寬度：10±0.2mm

過渡圓弧半徑：20-25mm

數(shù)量：每組至少5個(gè)有效試樣

制備方法：機(jī)械加工（銑削或沖壓），確保邊緣光滑無缺口

五、測(cè)試流程

步驟一、試樣準(zhǔn)備

用數(shù)顯卡尺測(cè)量試樣平行段的寬度和厚度（精確至0.01mm），取三點(diǎn)測(cè)量平均值

在試樣平行段用劃線器標(biāo)出25mm的標(biāo)距線

記錄環(huán)境溫濕度（標(biāo)準(zhǔn)條件：23±2℃，50±5%RH）

步驟二、設(shè)備準(zhǔn)備

開啟試驗(yàn)機(jī)電源，預(yù)熱30分鐘

安裝楔形夾具，調(diào)整夾具間距至約100mm

選擇拉伸測(cè)試程序，設(shè)置參數(shù)：

試驗(yàn)速度：5mm/min

采樣頻率：50Hz

終止條件：試樣斷裂

步驟三、裝夾試樣

將試樣垂直對(duì)稱地夾持在上下夾具中

確保試樣縱軸與拉力方向一致

適當(dāng)擰緊夾具，防止試樣滑移但不過度擠壓

步驟四、測(cè)試過程

點(diǎn)擊開始測(cè)試，試驗(yàn)機(jī)以5mm/min速度勻速拉伸試樣

實(shí)時(shí)觀察力-位移曲線和試樣狀態(tài)

當(dāng)試樣斷裂時(shí)，試驗(yàn)自動(dòng)停止

步驟五、數(shù)據(jù)記錄

記錄最大載荷、斷裂載荷、斷裂位移等原始數(shù)據(jù)

取出斷裂試樣，測(cè)量斷后標(biāo)距

保存測(cè)試曲線和圖像

步驟六、重復(fù)測(cè)試

更換試樣，重復(fù)上述步驟，完成全部5個(gè)試樣的測(cè)試

六、數(shù)據(jù)處理

應(yīng)力-應(yīng)變曲線：根據(jù)原始數(shù)據(jù)繪制曲線

計(jì)算參數(shù)：

抗拉強(qiáng)度σt = Fmax/(b×d) [MPa]

斷裂伸長(zhǎng)率ε = (L-L0)/L0×100%

彈性模量E = Δσ/Δε [GPa]

（其中Fmax為最大載荷，b為試樣寬度，d為厚度，L0為原始標(biāo)距，L為斷后標(biāo)距）

統(tǒng)計(jì)分析：計(jì)算各組數(shù)據(jù)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)

七、注意事項(xiàng)

試樣邊緣必須光滑無缺陷，否則會(huì)影響測(cè)試結(jié)果

裝夾時(shí)應(yīng)避免試樣偏心受力

測(cè)試過程中如出現(xiàn)試樣在夾具處斷裂，數(shù)據(jù)應(yīng)作廢

不同批次材料應(yīng)分開測(cè)試并做好標(biāo)識(shí)

定期校準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī)，確保測(cè)試精度

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