浅谈塑料简支梁冲击的影响因素

2016-08-03  浏览量:428

塑料冲击性能是指聚合物材料在高速冲击下表现出来的韧性或抵抗断裂的能力。简支梁冲击是检验材料冲击性能的一个重要手段。影响简支梁冲击试验的重要因素有以下几方面:

 

飞出功

由于试样在冲击过程中要产生弹性变形,这种弹性变形积蓄在试样破坏时要释放出来,因此摆锤冲击在试样上的能量总大于试样断裂所需的能量,所以断裂后的试样会飞出。在摆锤式冲击试验机的度盘上读出的数值,不仅包括使试样产生裂痕、裂痕在试样中扩展和产生变形的能量,还包括使试样断裂后飞出的能量即飞出功。飞出功与试样的韧性并无关系,但有时占很大比例,尤其对吸收能量较小的脆性材料。

 

试样尺寸

使用同一配方和同一成型条件而厚度不同的塑料试样作冲击试验时,可发现不同厚度的试样在同一跨度和不同跨度上的试验结果以及使用相同厚度的试样但在不同跨度上所作冲击试验结果,所得冲击强度都不能进行比较和换算。同一试样的厚度越大,冲击强度值越高;而在相同的试样厚度下,试验跨度越大,冲击强度值也越高。

 

冲击速度的影响

通常,冲击试验机摆锤的冲击速度为3 m/s~5 m/s, 在冲击试验中,冲击速度值随冲击速度的增加而降低; 热塑性塑料更为显著。

 

温度影响

冲击强度随温度的降低而降低。这是因为随着温度的下降,材料从韧性状态转变为脆性状态,这种转变是在一个较窄的温度范围内产生,试样在脆性温度以下呈现脆性断裂,其冲击强度较低;而在高于脆性温度下发生的韧性断裂,其冲击强度较高,因此在冲击试验中试验温度对测试结果的影响是不可忽视的。通常试验方法均规定冲击试验应在标准环境温度下进行。温度升高时,高分子链和链段容易活动,聚合物逐渐由硬而脆变为软而韧,冲击强度和断裂伸长率增大,特别是在聚合物的脆化温度附近时,这种变化更显著。

 

缺口的影响

在缺口冲击测试中,不同加工工艺的制成的缺口试样测试数据不可比。使用模塑方法一次性直接成型时,由于材料的收缩率不同,脱模后试样到缺口的实际外形尺寸总要发生不同程度的改变,特别是缺口底部曲率半径变化较大,难以保证缺口各部分符合标准规定的要求,从而影响其冲击强度。而使用机械加工方法加工缺口,精度要较模塑加工的高,所以相比之下,其测出来的值也会明显的差异。

 

仪器的影响

试验机的安装正确与否直接影响其精度,简支梁冲击装置安装位置偏移或者松动以及摆放是否水平都会对测试结果造成很大的影响。

 

结论

通过以上分析可以发现,影响简支梁冲击测试结果的因素比较多。所以在实际检测工作中,应将一些可控的影响因素排除在试验之外。试验前控制好实验室温湿度,对仪器的状态检查,基座水平位是否到位,严格按照标准来确定样品的尺寸以及实验方法,使用标准推荐使用机械加工方式加工试样缺口,减少以上因素对结果的影响,并提高试验结果的可比性。

 

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