工程塑料的力學(xué)性能

    工程犯料作為一種結(jié)構(gòu)材料，塑料線盤其力學(xué)性能是最重要的性能。力學(xué)性能由其結(jié)構(gòu)特性所決定。

    拉仲應(yīng)力應(yīng)變特點(diǎn)

    工程塑料的拉伸性能是其力學(xué)性能中最重要、最基本的性能之一，拉伸性能指標(biāo)在很大程度上決定了工程塑料的使用范圍。在拉伸應(yīng)力作用下，工程塑料的應(yīng)力應(yīng)變行為與金屬材料有很大不同，主要表現(xiàn)在屈服后的應(yīng)力應(yīng)變特點(diǎn)。圖1-1所示是塑料在拉伸應(yīng)力作用下的應(yīng)力應(yīng)變曲線。曲線的起始階段OA基本上是一條直線。應(yīng)力與應(yīng)變成正比，試樣表現(xiàn)為胡克彈性行為。直線的斜率是試樣的彈性模量。線性區(qū)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變較小，一般只有百分之幾。B點(diǎn)是屈服點(diǎn)，應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn)后，在應(yīng)力基本不變的悄況下試樣產(chǎn)生較大的變形，當(dāng)應(yīng)力去除后，試樣不能恢復(fù)到原樣，即發(fā)生了塑性變形。屈服點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力稱為屈服應(yīng)力或屈服強(qiáng)度。屈服點(diǎn)之后，試樣出現(xiàn)細(xì)頸，這一點(diǎn)與金屬材料不同。此后的形變是細(xì)頸的逐漸擴(kuò)大.直到D點(diǎn).試樣被拉成細(xì)頸。D點(diǎn)之后試樣的應(yīng)變進(jìn)人第三階段.試樣再度被均勻拉伸，應(yīng)力提高，直到E點(diǎn)被拉斷為止。相應(yīng)于E點(diǎn)的應(yīng)力是拉伸強(qiáng)度.對(duì)應(yīng)的形變稱為斷裂伸長(zhǎng)率。

    有明顯屈服的工程塑料的屈服強(qiáng)度是作為結(jié)構(gòu)材料使用時(shí)的最大應(yīng)力。一些工程塑料在屈服前就發(fā)生斷裂，只有拉伸強(qiáng)度。

    工程塑料拉伸強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度的絕對(duì)值比鋼鐵等金屬材料低.但其比強(qiáng)度 (強(qiáng)度/密度)則與金屬材料相當(dāng)。工程塑料經(jīng)過玻璃纖維等增強(qiáng)后，強(qiáng)度得到明顯提高，表1-12列出了工程塑料在玻璃纖維增強(qiáng)前后的力學(xué)性能。

    沖擊試驗(yàn)是用來度量材料在高速?zèng)_擊狀態(tài)下的韌性或?qū)嗔训牡挚鼓芰Φ囊环N試驗(yàn)。側(cè)試工程塑料沖擊試驗(yàn)的方法較多，主要有擺錘沖擊試驗(yàn)法、落錘沖擊試驗(yàn)法。擺錘沖擊試駿又分簡(jiǎn)支梁(Charpy)法和懸臂梁(Izod)法。目前國(guó)內(nèi)測(cè)試工程塑料沖擊強(qiáng)度使用較多的是簡(jiǎn)支梁法.而國(guó)外則大多使用懸臂梁法。選用沖擊強(qiáng)度數(shù)據(jù)時(shí).應(yīng)注愈所采用的試驗(yàn)方法。

    簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)所用的試樣分為無缺口和有缺口兩種。

    (1)無缺口試樣簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度其沖擊強(qiáng)度是指無缺口試樣在沖擊載荷作用下，破壞時(shí)所吸收的沖擊能量與試樣的原始橫截面積之比.單位為kJ/擴(kuò)。

    (2)缺口試樣簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度其沖擊強(qiáng)度是指缺口試樣在沖擊載荷作用下，破壞時(shí)所吸收的沖擊能量與試樣缺口處的原始橫截面積之比，單位為kJ/,

    懸臂梁沖擊試驗(yàn)所用的試樣開有缺口，以試樣破斷時(shí)單位寬度所消耗的能量來衡量。單位是Jim,表1-13列出了一些工程塑料的懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度。