机械性能实验室


拉伸性能

拉伸试验可能是应用最广泛的测量材料机械性能的方法。实验的基本原理是不断拉伸试样的两端直到试样断裂,同时记录施加的作用力和样本伸长度,从而确定每种材料的应力—应变曲线特征。这个测试可以测量的基本参数为弹性模量、屈服应力和屈服应变(若存在)以及抗拉强度和伸长率。

LATEP拥有两台先进的拉伸试验设备:MTS Alliance RT/5和INSTRON 5565,配有工作温度区间为-100到360℃的温度室。






应变硬化(SH)测试

通过测定聚乙烯树脂管道的应变硬化模量(方法快速且材料用量小),我们可以估算树脂的耐慢速裂纹增长性(SCG)并据此评定材料性能。该测试通过一个配有温度室和特殊视频引伸器的拉伸机精确测量在拉伸试验过程中材料的应变。LATEP根据ISO/PRF 18488国际标准以及研究所在过去几年开发的方法进行应变硬化测试。

弯曲性能

弯曲试验主要用于测量材料的刚度。对于硬高分子材料,该测试和拉伸试验一样普遍,并简化了样品的加工,同时避免了使用机械夹引起的相关问题。该测试得到的最重要的参数是弯曲模量。

LATEP拥有三台可进行拉伸和弯曲测试的通用机器,其中一台配有工作温度区间为-100到360℃的温度室。


抗冲击性

在抗冲击测试中样品被施加高速应力。由于在材料的使用过程中冲击在所难免,多年来科学家不断努力开发出不同的方法来评估材料的抗冲击性。

LATEP使用同一个摆锤装置进行两种不同的抗冲击性测试:Charpy抗冲击性试验和Izod抗冲击性试验。这两种试验都可以使用呈棱镜形状的普通样本或开槽样本,确定材料断裂时吸收的能量。

LATEP拥有最先进的仪器化冲击摆锤INSTRON/CEAST,用于进行温度区间为-70到130℃的测试。



聚合物动态力学分析

动态力学分析(DMA)是一种通过测量聚合物弹性模量和样品施加正弦应变后的阻尼作用,来研究聚合物粘弹性的一种常用方法。

弹性模量可以由振荡幅度和作用力之间的关系确定。与此同时,聚合物的阻尼系数可由作用力和位移之间的间距决定。我们可以通过材料随温度引起的粘弹性变化识别材料的不同过渡态。

LATEP拥有动态机械分析仪DMA Q800(TA仪器公司),其工作频率范围为0.01到200赫兹,温度区间为-150到600℃。


硬度测试

材料的硬度是指材料抵抗具有特定几何形状的硬物(更坚硬的压头)刺穿的能力,其值取决于材料的弹性模量和粘弹性。

根据硬度计压头的类型、负载和负载施加速度,分别有不同种类的硬度测试。LATEP进行洛氏硬度和肖氏硬度测试(A类和D类)。洛氏硬度测试使用锥形金刚石压头,材料的硬度可由设备计算剩余印记深度而直接得出。对于高分子材料常用的是肖氏硬度,截锥形硬度计压头施加10N的A类作用力,50N的D类作用力则用于更坚硬的聚合物材料。