ASTMD638塑料拉伸性能的测试方法

ASTM D638
塑料拉伸性能的测试方法
1.范畴
1.1这测试方法包括加强和非加强塑料在规定的条件下如预处理,温度,湿度和测试速度
以哑铃形状来测试它的拉伸性能。
1.2这测试方法被用在测试样品厚度不大于14MM的条件下.如测试样品是薄片和小于
1MM的薄膜则首选测试方法D882.超过14MM的厚材料要通过机加工来减少厚度后再测试.
女儿墙泛水1.3这测试方法包括了室温下泊松比测定的选择.
注解1.这测试方法和ISO527-1技术上相当.
注解2-这测试方法不是想包括精确的物理程序.它被认为测试十字头移动类型的恒定速度从理论观点上留下许多可得到,即十字头移动速度和样品上测试标记的应变速度之间会存在很大的差异,而且测试速度很大地掩饰了塑料在塑化状态下的特性结果.此外,它被认为测试样品被允许的厚度差异会产生样品的表
面-体积比的差异,而且影响测试结果.因此,要想比较想要的结果,所有的样品要有同样的厚度.特别增加的测试需要更精确的物理数据.
注解3-这测试方法可运于模压酚醛树脂和碾压材料.但是,如这些材料被用在电绝缘上则必需依据测试方法D229和D651.
注解4-有矩阵树脂复合加强的连续定向和非连续高模量(>20GPA)纤维,应依据测试方法D3039/D3039M.
1.4这测试的数据用在工程设计上是适当的.
1.5这测试数据以国际单位为标准,括号里的为参巧值.
1.6这标准不增加安全关系,如需要,请联系使用情况,标准的使用者有责任建立适当的安全
和健康实践,和规定使用的范围.
2.相关文件
2.1ASTM标准
D229 电绝缘性硬片和硬板材料的测试方法.
D412 硫化橡胶,热塑性橡胶和热塑性弹性体拉伸强度的测试方法.
D618 塑料和电绝缘材料测试的实践条件.
D651 模制电绝缘材料拉伸强度的测试方法.
D882 薄片塑料的拉伸强度的测试方法
D883 塑料的有关术语
D1822 有缺口塑料和电绝缘材料的拉伸-冲击功的测试方法.
D3039/D3039M聚合矩阵复合材料的拉伸性能测试方法.
D4000 指定塑料材料的分类方法。
D4066 注射和挤出尼龙的分类
D5947固体塑料样品的尺寸测试方法。
E4测试设备受力鉴定的实践经验
E83 伸长测定计分类和鉴定的实践经验
E132 室温下泊松比测试方法
E691 决定测试方法精度的实验室研究实践经验。
装饰工艺画2.2ISO标准
ISO527-1拉伸性能的测定
3.术语
3.1定义——适用这测试方法的术语在术语D883和附件A2
4.运用和意义
4.1这测试方法得到的拉伸性能数据用来控制和分类塑料材料。这数据也用于定性分忻,研究和发展。对于许多塑料,要求用这种测试方法来作为材料的规格书。在标准D4000表1里列出了当前存在的ASTM材料标准。
4.2拉伸性能会随样品的准备,测试速度,测试环境而变化,因此,要想得到较高精度的结果,这些因素要仔细控制。
4.2.1离开材料的测试操作方法被认为不可以进行材料的测试.因此,要想比较材料的测试结果,必须非常仔细训练到确保所有的样品确切地以同一方式准备的,除非测试是包括了样品准备的影响.相似地,对于给定一系列样品的仲裁或比较测试,必须非常仔细确保准备,预处理,操作的细节上的最大相同度.
4.3对于塑料用于工程设计上,拉伸性能可提供有用的数据.但是,由于许多塑料对应变的速度和环境条件显示出高度的敏感性,这测试方法得到的数据不能考虑为正确地运用于这测试方法上的负荷-时间比或很大的环境差异上.在如此不相同的情况下,对于许多塑料没有可靠的估计有用度的限定条件.应变的速度和环境的敏感度需要测试在很宽的负荷-时间比(包括冲击和蠕变)和环境条件范围.
4.4泊松比—当单轴拉伸力施加于一个物体时,这物体被拉伸在施加力的方向上(轴向),但这物体在这施加力的横向两个尺寸也会缩小.如果这物体是均质和各向同性的和这材料在施加力下保持弹性,这横向应变相对于轴向应变承受恒定的关系.这恒数,就叫泊松比,被定义为在单轴拉力下的横向(负数)与轴向应变的负数比.
4.4.1柏松比是用于结构设计即由需要施加的总拉力引起的所有尺寸变化和由弹性产生的理论运用于结
构分析.
5.设备
5.1测试机械—具有十字头恒定的移动速度测试机械和基本上包括以下:
5.1.1固定配件—一个固定或基本固定的携带有一个夹紧零件的配件.
5.1.2移动配件—一个携带有第二个夹紧零件的可移动的配件.
5.1.3夹紧零件—夹紧测试样品在测试机械的固定配件和可移动配件之间,可以是固定或自对准类型.
5.1.3.1固定夹紧零件是很刚硬地附在测试机械的固定和可移动配件之间.当用这类型的夹紧零件时,要非常仔细地确保测试样品是被插入和夹紧,以致测试样品的长轴线与夹紧组合件中心线的方向一致.
5.1.3.2自对准夹紧零件是附在测试机械的固定和可移动配件之间以这种方式当施加一些负荷时就会自动移动对准以至测试样品的长轴.这样品应尽可能完善地对准推的方向以至没有旋转运动,这样可减少夹紧零件的滑移发生.自对准夹紧零件的未对准可调节数量有一定限定数.
5.1.3.3测试样品应保持这样的方式以至相对夹紧零件的滑移被防止在尽可能的范围内.夹紧表面被很深
地刻线或用图案相似那些粗糙的单一切割锉刀锯线,锯大约2.4MM开和1.6MM 深,对于大多数热塑性塑料是满意的.完美的锯形对于比较硬的塑料是更满意的,比如热固性塑料.这锯形应保持干净和尖锐.偶而夹紧零件会发生破裂,即使当采用深的锯形或耐磨样品表面,这种情况下必须采用其它技术.其它有用的技术(特别是对表面光滑的夹紧零件)是研磨样品在夹紧零件里边的表面位置,和插入研磨布,研磨纸,或塑料或橡胶涂层布,通常叫医院片的薄片到样品和夹紧零件之间.NO.80双边研磨纸在很多情形下是发现有用的,一种开通的网
孔布,它的细线是涂上研磨剂也是很有效的.减少样品的横截面积也是有效的.使用特别夹紧零件有时是需要消除夹紧零件的滑移和破裂.
5.1.4传动装置—一种传给移动配件均匀和可调节的相对于固定配件的速度的传动装置.这速度可调节到如第3节所规定的速度
5.1.5负荷指示器—一种合适的负荷指示器装置是能显示测试样品当被夹紧零件拉紧时传替的总拉伸负荷.这装置在规定的测试速度时应基本没有惯性迟延和显示负荷的精度为显示值值的±1%或更好,这测试装置的精度应依据实践E4检验.
5.1.6这固定配件,移动配件,传动装置,和夹紧零件应由这些材料构成,在这部分的这些零件组成的系统总纵向弹性应变,当测试样品无论在测试的任何时候和负荷一直到机器的额定容量时,应不超过
测试样品上的两个测量标记的总纵向应变的1%.环氧树脂模具
5.2延伸指示器(伸长计)—一种合适的工具应用来测定当样品被拉伸时测试样品在测量长度内两个指定点之间的距离.对于仲裁测试,这伸长计应安装在样品的整个测量长度上,如图1所示.这工具自动记录这距离,或里边任何变化如测试样品上的负荷功能或测试开始消逝的时间功能或两者都有,这是合意的,但不是基本的.如仅得到后者,负荷-时间数据也要取得.这工具当测试以规定速度时应基本没有惯性.伸长计应分类和依据实践E33定期校准.
5.2.1弹性模量测量—对于弹性模量测量,应采用最大应变误差为0.0002mm/mm并能自动连续记录的伸长计.一种分类B-2伸长计(实践E83)符合这要求.
5.2.2低伸长测量—对于伸长屈服和低温测量(通常为20%或更低的),与以上伸长计一样,减弱到20%伸长来使用.在任何情况下,这伸长计系统必须最起码符合分类C(实践E33)要求,即包括固定应变0.001的误差或指示应变或更大的±1%.
5.2.3高伸长测量—对于伸长大于20%的测量技术是不超过±10%的测量数值是可接受的. 5.2.4泊松比—BI轴向伸长计或轴向和横向伸长计能同时记录轴向应变和横向应变.这伸长计应能有1%的相关数值的精度或更好的来测量应变的变化.
5.3千分尺—测量样品的宽度和厚度应使用最少0.025mm增量分辨率是合适的.测量硬和半硬塑料的宽度和厚度可以用带棘齿的手动千分尺是合适的.测试样品应有:1)25±2.5kpa的接触测量压力,2)有可移动的圆形接触脚,直径为
6.35±0.025mm.3)一个较低固定基准面足够大以超过所有方向的接触脚和平行于整个接触脚面在0.005mm内.脚和基准平面应服从测试方法D5947
5.3.1一种可选择的,装上圆形接触脚,直径为15.88±0.08mm的工具推荐用于测量加工样品的厚度或宽度最少为15.88mm的较大样品
6测试样品
6.1片,板,模制塑料:
6.1.1硬质和半硬质塑料—测试样品应服从图1所示的尺寸.类型I是首选的样品和应用在厚度小于或等于7mm的足够材料是有效的.类型II样品可用在当首选类型I样品的窄的部位不会破裂时.类型V样品应用在厚度小于,等于4mm,评估是有效的限定材料,或用在暴露在限定空间(热和环境稳定测试,等)的很大数字的样品.类型IV样品应用在当要求在不同硬度情况(那就是,非硬质,和半硬质)下进行直接比较时.类型III应用在厚度大于7mm但不超过14mm的所有材料.
6.1.2非硬质塑料—这测试样品应服从图1所示的尺寸.类型IV应用在厚度小于或等于4mm 的非硬质塑料测试,类型III样品应用在厚度大于7mm但不超过14mm的所有材料.
样品厚度尺寸,T,mm(in.)A
电路板的制作7(0.28)或以下>7-14(0.28-0.55) 4(0.16)或以下公差
尺寸(见图) 类型I 类型II 类型III 类型IV B类型V C,D
W-窄部宽E,F 13(0.50) 6(0.25) 19(0.75) 6(0.25)    3.18(0.125) ±0.5(±0.02)B,C
L-窄部长度57(2.25) 57(2.25) 57(2.25) 33(1.30) 9.53(0.375) ±0.5(±0.02)C
Wo-总宽最小G 19(0.75) 19(0.75) 29(1.13) 19(0.75) …+6.4(+0.25)
Wo-总宽最小G…………9.53(0.375) +3.18(+0.125)
Lo-总长最小H 165(6.5) 183(7.2) 246(9.7) 115(4.5) 63.5(2.5) 无最大
G-测量长度I50(2.00) 50(2.00) 50(2.00) …7.62(0.300) ±0.25(±0.010)C G-测量长度I ………25(1.00) …±0.13(±0.005)
D-夹紧之间距离115(4.5) 135(5.3) 115(4.5) 65(2.5)J25.4(1.0) ±5(±0.2)
R-圆角76(3.00) 76(3.00) 76(3.00) 14(0.56) 12.7(0.5) ±1(±0.04) C
放大器的放大Ro-外圆角(类型IV) ………25(1.00) …±1(±0.04)
A厚度,T,对于所有模制样品应为3.2±0.4mm(0.13±0.02in.),对其它类型I和II样品也是可
能.如果样品是从片或板加工来的,厚度T可以是片或板提供的厚度但不超过所属的样品类
型规定的范围.对于通常厚度大于14mm片,样品应加工至14±0.4mm的厚度来用于类型III 样品.通常对于大约为14至51mm之间数的片应在每一表面机加工.对于更厚的片样品两表面应机加工,样品相关片最开始的厚度的位置应记录.少于14mm厚度的公差应为测试材料标准所定的等级.
B对于类型IV样品,模子窄部位的内部宽度应为6.00±0.05mm.这尺寸应基本为测试方法D412
里的模子C.
C这类型V样品,应为机加工,或用模切成所示尺寸,或模制成那些尺寸.这尺寸应为:
W=3.18±0.03mm(0.125±0.001in.)
珠光膜L=9.53±0.08mm(0.375±0.003in.)
G=3.18±0.03mm(0.300±0.001in.)
R=3.18±0.03mm(0.500±0.003in.)
其它公差是在表里
D介绍测试方法D1822的L样品的支撑数据作为类型V样品从ASTM总部是有效的.要求
RR:D20-1038.
E中心宽度WC与减少部位宽度W比较应为+0.00mm,-0.10mm.W中心上的任何减少应逐步的,每边相等以至尺寸尾端没有突变.
F对于模制样品,脱模斜度不超过0.13mm可允许用于厚度为3.2mm类型I或类型II的样品,和当计算样品宽度时应计入总数.这样一个模制类型I样品的典型部位有一个允许的最大脱模斜度如下:
(最大值)
(最大值)
图1用于片,板,模制塑料的拉伸测试样品
G总宽度大于指定的最小值对于为了避免在夹紧零件里破裂是合意的.
H总长度大于指定的最小值对于避免在夹紧零件里破裂或对于特别测试要求也会令人满意I测试标记或
最初伸长计跨度.
J当使用自紧夹紧零件用于高拉伸聚合物,夹紧零件之间距离将依赖于使用的夹紧零件的类型,如选择的能保持相同,则这距离不一定是很严格.
6.1.3增强合成物—这测试样品的增强合成物包括高正交层压薄片,应服从图1所示类型I样品的尺寸.
6.1.4准备—测试样品通过机械操作,或模切割片,板,厚板层或单一形式的材料.材料厚度大于14mm必须机加工至14mm来用于类型III样品.样品也可通过模制材料来测试
6.2硬质管—对于硬质管的测试样品应如图2所示.长度应如图2的表格所示.一个凹槽应在样品的长度中间的外圆机加工成,以至壁厚在机加工后应为原来壁厚的60%.这凹槽应有长度为5
7.2mm直部位和在尾端有一个76mm半径联接到外圆.直径的钢或铜塞将贴紧放进管子里边,和长度为整个夹钳长度加上25mm应放在样品尾端来防止压碎.它们可以方便地通过分离和支撑它们在带牙的金属杆上来定位.塞子和测试组装件的细节如图2所示

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