透明塑料管的主要力學(xué)性能包括耐靜液壓性能、拉伸性能、沖擊性能等。下面主要介紹透明塑料管的拉仲性能和沖擊性能。
1、拉伸性能
研究透明塑料管的形變常用應(yīng)力 - 應(yīng)變試驗(yàn)。應(yīng)力-應(yīng)變試驗(yàn)是一種使用扱廣的力學(xué)試驗(yàn)，它通常是在拉力下進(jìn)行的。從試驗(yàn)測定的應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線可以得到評價透明塑料管性能有用的楊氏模量、屈服強(qiáng)度、抗扣強(qiáng)度及斷裂伸長率等表征參數(shù)。在寬廣的溫度和形變速率范圍內(nèi)測得的數(shù)據(jù)，可以幫助我們判斷聚合物材料的強(qiáng)弱、軟硬、脆韌。也可以粗略地估計塑料材料所處的狀態(tài)及其拉伸取向過程。
不同塑料材料具有不同的應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線，處于玻璃態(tài)的塑料，只是在一段溫度范圍內(nèi)才具有如下所述的典甩的應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線(圖1.5-4)。
整根曲線以屈服點(diǎn)B為界可以分成兩部分，B點(diǎn)以前是彈性區(qū)域，除去應(yīng)力，材料能恢復(fù)原樣，不留任何變形，應(yīng)力超過B點(diǎn)，材料呈現(xiàn)塑性行為，此時若除去應(yīng)力則材料不再恢復(fù)原樣，而留有水久變形，我們說這時材料屈服了;B點(diǎn)以后表現(xiàn)出的總趨勢是載荷幾乎不增加而形變卻增加很多;B點(diǎn)所對應(yīng)的應(yīng)力叫做屈服應(yīng)力或屈服強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度所對應(yīng)的應(yīng)變叫屈服應(yīng)變;以后材料經(jīng)過成頸硬化，后在C點(diǎn)斷裂。相應(yīng)于C點(diǎn)的應(yīng)力稱為強(qiáng)度極限，也就是工程上的重要指標(biāo)——拉伸強(qiáng)度。此外還有斷裂伸長率是材料在斷裂時的相對伸長。而材料的楊氏模量則是應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線起始部分比例極限內(nèi)的斜率。
透明塑料管的拉伸試驗(yàn)，是沿?zé)崴苄运芰瞎懿牡目v向裁切或機(jī)械加工制取規(guī)定形狀和尺寸的試樣如圖1.5-5所示。
按照GB/T 8804系列標(biāo)準(zhǔn)(等同采用ISO 6259系列標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行試驗(yàn)，通過拉力試驗(yàn)機(jī)在規(guī)定的條件下測得透明塑料管的拉伸性能。其中，特別是聚烯烴材料典型的拉伸應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線如圖1.5-4所示。從中我們可以獲得如下信息：斷裂應(yīng)力(σC)、斷裂伸長率(εC)、屈服應(yīng)力(σB、屈服伸長率(εB)彈性模量(E，E=σa/εa)等。彈性模量E大，材料的剛性好。
透明塑料管的拉伸應(yīng)力值是按試樣原始截而積來計算的應(yīng)力，為工程應(yīng)力。塑料是黏彈性樹料，其應(yīng)力應(yīng)變曲線以及彈性模，屈服應(yīng)力的值等隨加栽速度和溫度的變化而舍明顯的差別，這一點(diǎn)與金屬情況不同。
2、沖擊性能
透明塑料管的沖擊性能是一個工藝上很重要的指標(biāo)，是材料在高速沖擊狀態(tài)下的韌性或斷裂抵抗能力的度量。與材料的其他極限性能不同，它是指某一標(biāo)準(zhǔn)試樣在斷裂材料單位面積上所需要的能量，而不是通常所指“斷裂應(yīng)力”。沖擊性能不是材料的基本參數(shù)，而是衡量一定幾何形狀的試樣在特定試驗(yàn)條件下韌性的一個指標(biāo)。
透明塑料管產(chǎn)品中的沖擊性能，多以實(shí)際產(chǎn)品(如規(guī)定長度的管材)進(jìn)行落錘沖擊試驗(yàn)，以評價透明塑料管的件能和在實(shí)際運(yùn)輸、安裝等條件下產(chǎn)品的耐外沖擊性能。
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