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ASTM D412标准下弹性体拉伸测试全面指南:高低温拉力试验机应用详解

 更新时间:2023-06-02 点击量:563

前几天,小编收到留言,弹性体拉伸测试怎么做?参考标准ASTM D412!在制造消费品和高度专业化材料中,硫化(热固性)橡胶和热塑性弹性体的性能评估至关重要。从轮胎到航天器上的O形环,这些材料在各个领域都扮演着重要角色。

本文中,科准测控的小编将探讨ASTM D412标准下弹性体的拉伸测试,介绍测试所需材料、测试设备、软件和试样。通过了解ASTM D412标准和相关测试方法,帮助大家更好地评估和比较不同材料的拉伸性能,为产品设计和材料选择提供更可靠的依据。

一、测试标准

参考ASTM D412标准

二、测试范围

ASTM D412 测量材料在拉伸应变下的弹性,以及材料在测试结束后不再受压时的行为特性。同时,还可以测量多种不同的拉伸性能,以下几种最为常见:

1、抗拉强度 – 将试样拉伸至断裂所用的最大拉伸应力。

2、给定伸长率下的拉伸应力 – 将试样的等截面拉伸至给定伸长率所需的应力。

3、极限伸长率 – 连续施加拉伸应力期间发生断裂时的伸长率。

4、拉伸形变 – 试样完成拉伸后且能够以预备的方法缩回时保持的延伸长度,表示为原始长度的百分比。

三、测试仪器

1、高低温万能拉力试验机

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根据 ASTM D412 标准测试的弹性体通常供未来在非环境条件下使用。因为环境条件对弹性体的拉伸性能有巨大影响,所以必须注意确保测试条件模拟预期最终应用的条件。测试速度、温度、湿度、试样尺寸和预测试条件均对测试结果有显著影响,必须加以控制才能得到有用的测试数据。为确保这些元素模拟材料的最终应用条件,

2、非接触式视频引伸计

由于试样刚性差且需要在高低温环境下试验,接触式引伸计易打滑且不好夹持。为了获得最准确且可重复的结果,建议进行应变测量。

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3、气动侧动夹具或者自紧式偏心轮夹具

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随着弹性体试样不断拉伸,其厚度将变薄。因此,ASTM D412 建议使用能够自动紧固的夹具。夹钳面的压力均匀可确保变薄的试样不会在测试期间从夹具中滑出。锯齿面侧动气动夹具测试弹性体的效率很高。借助气动夹具,进气压力会自动调整,即使试样厚度在测试期间发生显著变化,夹持力也能保持不变。另一种有效的方法是使用自紧式辊夹具,此夹具利用弹簧对测试中的试样施加恒定的压力。

 

4、千分尺(试样的测量)

为确保符合标准,用于 ASTM D412 测试的所有试样都需按照 ASTM D3767 用千分尺进行测量。

四、测试流程

1、试样的制备

ASTM D412 根据试样类型描述了两种测试方法。

试样1: 采用“哑铃"或“狗骨"形试样

试样2:环形试样

狗骨式试样必须从注塑成型板材或匾材上冲切。板材的挤出方向很重要,因为会在材料上形成淡淡的粒纹图案。为确保一致性,所有试样均应平行于纹理纵向切割。

2、试样的测量

ASTM D412 测试有六种容许的狗骨试样类型,两种容许的切环试样类型。最长测试的形状是冲切 C 形狗骨试样,所需整体长度为 115 mm(标距长度 25 mm),宽度为 6 mm,厚度为 3 mm。试样厚度必须测量三次并取中值。

3、试样的对准

为了正确测试,试样必须垂直于夹钳面,不能倾斜成角。试样错位会导致测试结果发生重大变化,因此必须采取相应措施,确保每次测试的试样均得到一致对准。

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4、操作步骤

试样的安装:将试样垂直放置于夹钳面上,确保试样与夹钳面平行,并且不倾斜成角。对准试样是确保测试结果准确和可靠的关键步骤。

使用高低温万能试验机:设置测试机的参数,包括测试速度、温度和湿度,以模拟预期最终应用条件。根据ASTM D412标准的要求,选择合适的试验速度(通常为500 mm/min)。

使用非接触式视频引伸计:为了获得准确且可重复的结果,建议使用非接触式视频引伸计进行应变测量。这可以避免接触式引伸计容易打滑和试样夹持困难的问题。

使用气动侧动夹具或自紧式偏心轮夹具:根据ASTM D412标准的建议,选择能够自动紧固的夹具。气动侧动夹具和自紧式偏心轮夹具都是有效的选择,能够确保试样在测试期间保持稳定的夹持力。

开始测试:启动高低温万能试验机,以设定的测试速度开始施加拉伸力,直到试样发生断裂。期间记录试样的拉伸力和位移数据。

数据分析:根据测试结果,计算并评估试样的拉伸性能参数,例如抗拉强度、断裂伸长率和弹性模量。

 

以上就是小编介绍的ASTM D412 标准下弹性体拉伸测试的内容了,希望可以给大家带来帮助!如果您还想了解更多关于弹性体性能指标、检测设备(高低温万能拉力试验机)、TPE物性测试项目和方法和TPU的张力、拉力测试等问题,欢迎您关注我们,也可以给我们私信和留言,科准测控技术团队为您免费解答!