Основные характеристики термопластов: описание, методы определения
Дата:
22.10.2024
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Механические свойства инженерных термопластов являются во многом определяющими при выборе материала для конкретного приложения.
Внимание!
Одним из базовых свойств термопластов является изменение их характеристик, в частности механических, вследствие изменения температуры, т.е. аналогичные показатели, измеренные при разных температурах могут сильно отличаться по величине - см. Влияние температуры на свойства термопластов.
На практике это означает, что поведение материала в условиях реальной эксплуатации может сильно отличаться от результатов лабораторных испытаний.
Прочность на растяжение
Прочность на растяжение (Tensile strength at yield), которую еще именуют пределом текучести это одна из основных прочностных характеристик термопластов.Предел прочности при растяжении - это способность пластика выдерживать максимальное растягивающее напряжение без разрушения. Напряжение возникает при растяжении материала. Это момент, когда деформация материала переходит от упругой к пластической.
Упругая деформация: Материал возвращается к своим первоначальным размерам. Деформация является обратимой и непостоянной. Допустима при небольших деформациях.
Пластическая деформация: Материал не возвращается к своим первоначальным размерам. Этот процесс является постоянным и необратимым.
Предел прочности при растяжении измеряется в единицах силы на площадь поперечного сечения. В Международной системе единицами прочности при растяжении являются: Паскали (Pa) Мегапаскали (MPa) Гигапаскали (GPa)
Предел прочности при растяжении при разрыве (Tensile strength at break), известный также как "прочность на разрыв" измеряет максимальное напряжение, которое может выдержать пластиковый образец при растяжении перед разрушением. Некоторые материалы могут ломаться резко (хрупкое разрушение). В то время как другие деформируются или удлиняются перед разрушением. Величина данного показателя может быть как больше, так и меньше величины прочности на растяжение (предела текучести).
Относительное удлинение при растяжении (Tensile strain) определяется как увеличение длины под действием растягивающего напряжения и измеряется в % от изначальной длины.
Модуль упругости (E-modulus), известный также как Модуль Юнга - это отношение величины растягивающего напряжения к деформации (удлинению), возникающей под действием данного напряжения. Данный показатель характеризует жесткость (или эластичность) материала.
Прочность на растяжение/разрыв, относительное удлинение и модуль упругости определяются по методике ГОСТ 34370— 2017 (ISO 527-1: 2012)
Ударная прочность
Ударная прочность (Impact Strength), которую также иногда называют ударной вязкостью, это один из важнейших механических параметров термопластов, характеризующий стойкость материалов к динамическим нагрузкам.
Измеряется данный показатель через разрушение образца материала на специальном испытательном стенде – маятниковом копере:
Существует две основных методики измерения данного показателя, в зависимости от применения которых различают:
• ударную прочность материала по Изоду (Izod Impact Strength)- образец материала неподвижно закреплен в испытательной установке. Данная методика испытаний регламентирована международным стандартом ISO 180
• ударную прочность материала по Шарпи (Charpy Impact Strength) – образец материала свободно установлен на опоре испытательной установки. Данная методика испытаний регламентирована стандартом ГОСТ 4647— 2015 (ISO 179).
В процессе испытаний измеряется энергия, необходимая для разрушения материала, величина которой делится на площадь поперечного сечения образца и единицами измерения ударной прочности материала являются мДж/мм² или кДж/м².
Механические свойства инженерных термопластов являются во многом определяющими при выборе материала для конкретного приложения.
Внимание!
Одним из базовых свойств термопластов является изменение их характеристик, в частности механических, вследствие изменения температуры, т.е. аналогичные показатели, измеренные при разных температурах могут сильно отличаться по величине - см. Влияние температуры на свойства термопластов.
На практике это означает, что поведение материала в условиях реальной эксплуатации может сильно отличаться от результатов лабораторных испытаний.
Прочность на растяжение
Прочность на растяжение (Tensile strength at yield), которую еще именуют пределом текучести это одна из основных прочностных характеристик термопластов.Предел прочности при растяжении - это способность пластика выдерживать максимальное растягивающее напряжение без разрушения. Напряжение возникает при растяжении материала. Это момент, когда деформация материала переходит от упругой к пластической.
Упругая деформация: Материал возвращается к своим первоначальным размерам. Деформация является обратимой и непостоянной. Допустима при небольших деформациях.
Пластическая деформация: Материал не возвращается к своим первоначальным размерам. Этот процесс является постоянным и необратимым.
Предел прочности при растяжении измеряется в единицах силы на площадь поперечного сечения. В Международной системе единицами прочности при растяжении являются: Паскали (Pa) Мегапаскали (MPa) Гигапаскали (GPa)
Предел прочности при растяжении при разрыве (Tensile strength at break), известный также как "прочность на разрыв" измеряет максимальное напряжение, которое может выдержать пластиковый образец при растяжении перед разрушением. Некоторые материалы могут ломаться резко (хрупкое разрушение). В то время как другие деформируются или удлиняются перед разрушением. Величина данного показателя может быть как больше, так и меньше величины прочности на растяжение (предела текучести).
Относительное удлинение при растяжении (Tensile strain) определяется как увеличение длины под действием растягивающего напряжения и измеряется в % от изначальной длины.
Модуль упругости (E-modulus), известный также как Модуль Юнга - это отношение величины растягивающего напряжения к деформации (удлинению), возникающей под действием данного напряжения. Данный показатель характеризует жесткость (или эластичность) материала.
Прочность на растяжение/разрыв, относительное удлинение и модуль упругости определяются по методике ГОСТ 34370— 2017 (ISO 527-1: 2012)
Ударная прочность
Ударная прочность (Impact Strength), которую также иногда называют ударной вязкостью, это один из важнейших механических параметров термопластов, характеризующий стойкость материалов к динамическим нагрузкам.
Измеряется данный показатель через разрушение образца материала на специальном испытательном стенде – маятниковом копере:
Существует две основных методики измерения данного показателя, в зависимости от применения которых различают:
• ударную прочность материала по Изоду (Izod Impact Strength)- образец материала неподвижно закреплен в испытательной установке. Данная методика испытаний регламентирована международным стандартом ISO 180
• ударную прочность материала по Шарпи (Charpy Impact Strength) – образец материала свободно установлен на опоре испытательной установки. Данная методика испытаний регламентирована стандартом ГОСТ 4647— 2015 (ISO 179).
В процессе испытаний измеряется энергия, необходимая для разрушения материала, величина которой делится на площадь поперечного сечения образца и единицами измерения ударной прочности материала являются мДж/мм² или кДж/м².
