高分子材料の引張試験

ソース: ロベルト ・ レオン、ブラックスバーグ, バージニア バージニア工科大学土木環境工学科

高分子材料は、用途で水および廃水システムでより堅い管非常に柔らかいシーリング材に至る土木構造物で広く使用されます。高分子の最も基本的な定義は、サブユニットを繰り返すと分子構造です。"Poly"が多くのことを意味ここに、ギリシャ語から来ている言葉高分子と"-mer"基本単位を意味します。モノマーまたは単一の mers は、特定の繰り返しの単位です。ポリマー、炭素バックボーンとさまざまな柔軟性の長さを含め、構造はポリマーの特性を定めます。ポリマーは 3 のサブカテゴリに分類されます: プラスチック、エラストマー、そして剛直高分子。プラスチックを行う加熱し、冷却の強化を和らげるか暖房と熱可塑性樹脂、軟化しない熱硬化性樹脂にさらに細分されます。さらに、熱可塑性樹脂、主に線形熱硬化性樹脂 3 D 構造を展示し、広範な架橋があるに対し、ほとんどない架橋高分子を分岐または。エラストマーやゴムが長いコイル状のチェーンと、元の長さを 2 倍に伸ばすことができるが、剛直ポリマー伸縮せず、強力に対し、結晶構造をリリース元のサイズに戻る契約が。

この研究所の幅広さと応力-ひずみの多様性を理解するために、高密度ポリエチレン (HDPE)、塩化ビニル (PVC)、ナイロン、メタクリル酸メチル (アクリル) を含むいくつかの異なる高分子材料になりますこれらの材料とその機械的特性が彼らのパフォーマンスにどのように影響するかの曲線です。

1. アクリル、ナイロン、PVC HPDE の典型的な引張試験片を得る高分子材料。
2. マイクロメータを使用して、測定の幅と厚さ平均断面寸法を決定する各試験片の軸に沿っていくつかの場所で。レコードの平均幅とデータ シートに各試験片の厚さを測定しました。
3. グリップに供試体を配置します。両端の少なくとも 80% は読み込み操作中にずれに対してようにグリップにしっかりと接続されていることを確認します。サンドペーパーがありますサンプルの握りを改善する (粒サンプル側) を使用します。
4. グリップ間試験体の長さを測定します。この値は、ゲージの長さ、ひずみを計算するために使用されます。
5. 製造元の仕様に従って試料を安全に電子の伸縮計を取り付けます。メモ: 伸縮ブレード ゲージ マーク、試料上に正確に配置する必要はありませんが、試料のほぼ中央が。
6. 試験片に引張荷重を適用するを開始、コンピューターのディスプレイの応用負荷のライブ読書を観察します。測定負荷が向上しない場合、試料はグリップをすり抜けてとを再アタッチする必要があります。このインスタンスで、講師はテストを停止し、ステップ 2 から手順を繰り

これらの材料の典型的な障害は図 4 に図 1 のとおりです。図 1 は、最初のくびれと高分子鎖を伸ばすように、供試体上下ネッキングの後の進行、ポリエチレンで障害の進行を示しています。高密度ポリエチレン素材徐々 に読み込まれている場合は、数回の初期の長さ (図 2) に伸ばすことができます。PVC は、その一方で、同様の障害の進行を示していますが、はるか?...

図 9 は、いくつかのポリマーの荷重-変形特性の大きい変化を示します。 動作範囲から純粋に強い弾性と脆性アクリル標本のソフト、高粘弾性、HDPE のため非常に延性。 これらは熱可塑性 (HDPE、ナイロン、塩ビ) に熱硬化性樹脂 (アクリル) の極端な特性を反映します。頻繁に使用されている PVC 終了私たちのビルや家屋のパイし、強さ、粘弾性・靭性の良いバランスを示して ことに注意して?...