了解高分子材料的力學(xué)表征方法

聚合物的力學(xué)性能是高分子聚合物在作為高分子材料使用時所要考慮的主要性能。牽涉到高分子新材料的材料設(shè)計，產(chǎn)品設(shè)計以及高分子新材料的使用條件。因此了解聚合物的力學(xué)性能數(shù)據(jù)，是我們掌握高分子材料的必要前提。

至于高分子材料的力學(xué)表征方法有哪些呢？本章馥勒儀器小編來和大家一起了解高分子材料的力學(xué)表征方法。

由于高分子材料類型的不同，實際應(yīng)用及受力情況有很大的差變，因此對不同類型的高分子材料，又有各自的特殊表征方法、例纖維、橡膠的力學(xué)性能表征。具體情況如下“”

1）拉伸性能的表征

用拉伸試驗機，換上拉伸實驗的樣品夾具，在恒定的溫度、濕度和拉伸速度下，對按一定標(biāo)準(zhǔn)制備的聚合物試樣進(jìn)行拉伸，直至試樣被拉斷。儀器可自動記錄被測樣品在不同拉伸時間樣品的形變值和對應(yīng)此形變值樣品所受到的拉力（張力）值，同時自動畫出應(yīng)力－應(yīng)變曲線。根據(jù)應(yīng)力-應(yīng)變曲線，我們可找出樣品的屈服點及相應(yīng)的屈服應(yīng)力值，斷裂點及相應(yīng)的斷裂應(yīng)力值，樣品的斷裂伸長值。將屈服應(yīng)力，斷裂應(yīng)力分別除以樣品斷裂處在初制樣時樣品截面積，即可分別求出該聚合物的屈服強度屈和拉伸強度（抗張強度）拉值。樣品斷裂伸長值除以樣品原長度，即是聚合物的斷裂伸長率。應(yīng)力－應(yīng)變曲線中，對應(yīng)小形變的曲線中（即曲線中直線部分）的斜率，即是聚合物的拉伸模量（也稱抗張模量）E值。聚合物試樣拉伸斷裂時，試樣斷面單維尺寸（厚或?qū)挼某叽纾┑淖兓党栽嚇拥臄嗔焉扉L率值，即為聚合物樣品的泊松比的數(shù)值。

2）壓縮性能、彎曲性能、剪切性的表征。

用萬能材料試驗機，分別用壓縮試驗，彎曲試驗，剪切試驗的樣品夾具，在恒定的溫度、濕度及應(yīng)變速度下進(jìn)行不同方式的力學(xué)試驗。并根據(jù)不同的計算公式，求出聚合物的壓縮模量、壓縮強度、彎曲模量、彎曲強度、剪切模量、剪切強度等數(shù)據(jù)。

3）沖擊性能的表征。

采用沖擊試驗機，按一定標(biāo)準(zhǔn)制備樣品，在恒定溫度、濕度下，用擺錘迅速沖擊被測試樣，根據(jù)擺錘的質(zhì)量和剛好使試樣產(chǎn)生裂痕或破壞時的臨界下落高度及被測樣品的截面積，按一定公式計算聚合物試樣的沖擊強度（或沖擊韌性單位為J/cm2）。

4）聚合物單分子鏈的力學(xué)性能。

用原子力顯微鏡（AFM）。將聚合物樣品配成稀溶液，鋪展在干凈玻璃片上，除去溶劑后得到一吸附在玻璃片上的聚合物薄膜（厚度約90mm）。用原子力顯微鏡針尖接觸、掃描樣品膜，由于針間與樣品中高分子的相互作用，高分子鏈將被拉起，記錄單個高分子鏈被拉伸時拉力的變化，直至拉力突然降至為零。可得到若干高分子鏈被拉伸時的拉伸力和拉伸長度曲線，由此曲線可估算單個高分子鏈的長度和單個高分子從凝聚態(tài)中被拉出時的抗張強度。