폴리머의 인장 시험
Overview
출처: 로베르토 레온, 버지니아 공대, 블랙스버그, 버지니아 토목 및 환경 공학부
중합체 재료는 매우 부드러운 실란트에서 부터 물과 폐수 시스템의 더 단단한 파이프에 이르기까지 다양한 용도로 토목 구조에서 널리 사용됩니다. 중합체의 가장 기본적인 정의는 반복 하위 단위를 가진 분자 구조입니다. 용어 폴리머는 "폴리"가 많은 것을 의미하고, "-mer"는 기본 단위를 의미 그리스어에서 온다. 모노머 또는 단일 머는 특정 반복 단위입니다. 폴리머를 사용하면 탄소 백본의 길이와 다양한 유연성을 포함하는 구조가 폴리머의 특성을 지시합니다. 폴리머는 플라스틱, 엘라스토머 및 단단한 막대 폴리머의 3가지 하위 범주로 분류됩니다. 플라스틱은 가열시 부드러워지지 않는 열주설정과 열가소성 가소성으로세분화되어 가열시 가열되고 단단해지면 부드러워질 수 있습니다. 또한 열가소성 플라스틱은 대부분 선형 또는 분기 된 폴리머이며 교차 연결이 거의 없는 반면 열주 세트는 3D 구조를 나타내고 광범위한 교차 연결을 갖습니다. 엘라스토머 또는 고무는 길고 코일 체인이며 원래 길이의 두 배로 늘릴 수 있지만, 단단한 막대 폴리머는 스트레칭하지 않고 강하고 결정적인 구조인 반면, 방출 될 때 원래 크기로 다시 수축됩니다.
이 실험실에서는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리염화비닐(PVC), 나일론 및 메틸 메타크릴레이트(아크릴)를 포함한 여러 가지 폴리머 소재를 살펴보고 이러한 재료에 대한 응력 변형 곡선의 폭과 다양성을 이해하고 기계적 특성이 성능에 미치는 영향을 이해할 것입니다.
Procedure
- 아크릴, 나일론, HPDE 및 PVC 중합체 재료의 전형적인 인장 표본을 가져옵니다.
- 마이크로미터를 사용하여 각 시편의 샤프트를 따라 여러 위치에서 폭과 두께를 측정하여 평균 단면 치수를 결정합니다. 데이터 시트에 각 표본의 평균 측정 폭과 두께를 기록합니다.
- 표본을 그립에 놓습니다. 각 끝의 80% 이상이 그립에 단단히 부착되어 있는지 확인하여 로딩 작업 중에 미끄러짐을 방지할 수 있습니다. 사포는 또한 샘플의 그립을 개선하기 위해 (샘플을 향한 모래 측)을 사용할 수 있습니다.
- 그립 사이의 표본 의 길이를 측정합니다. 이 값은 게이지 길이이며 변형을 계산하는 데 사용됩니다.
- 제조 업체의 사양에 따라 전자 extensometer를 시편에 단단히 부착하십시오. 참고: extensometer 블레이드는 표본의 게이지 마크에 정확하게 배치할 필요는 없지만 시편에 중심으로 해야 합니다.
- 시편에 인장 부하를 적용하기 시작하고 컴퓨터 디스플레이에 적용된 부하의 실시간 판독값을
Results
이러한 물질에 대한 일반적인 고장은 도 1에서 도 4로 도시된다. 도 1은 폴리에틸렌에서 실패의 진행을 나타내며, 중합체인이 코일을 풀면서 시편을 위아래로 목의 초기 목및 후속 진행을 나타낸다. 고밀도 폴리에틸렌 재료는 천천히 적재하면 초기 길이의 몇 배까지 늘어서 수 있습니다(도 2). 반면 PVC는 유사한 실패 진행을 나타내지만 연성은 훨씬 낮습니다(도 3). 이 수치?...
Application and Summary
도 9는 여러 폴리머에 대한 하중 변형 특성의 큰 변화를 나타낸다. 이 동작은 아크릴 시편에 대한 순수하게 강하고 탄력적이며 부서지기 쉬운 것부터 HDPE를 위한 부드럽고 점도탄적이며 매우 연성입니다. 이는 열가소성 플라스틱(HDPE, 나일론 및 PVC)에 열주체(아크릴)의 극한 특성을 반영합니다. 건물과 가정에서 완성된 파이와 파이에 자주 사용되는 PVC는 강도, 점성 및 연성의 균형을 잘 보여줍니?...
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