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Propiedades mecánicas de los materiales de polímero

August 22, 2024
PEEK
Propiedades mecánicas
1. Resistencia a la tracción
En la temperatura de prueba especificada, la humedad y la velocidad de la aplicación, a lo largo de la dirección axial de la muestra para aplicar la carga de tracción, hasta que la muestra dañe. Fractura de la muestra por la tensión máxima de tracción, llamada resistencia a la tracción (resistencia a la tracción). La resistencia a la tracción (σt) se calcula de acuerdo con la siguiente fórmula:
Tensile strength (σt)
Donde p es la carga destructiva máxima, n; b es el ancho del espécimen, m; D es el grosor del espécimen, m. La carga destructiva máxima de la muestra, N, es la carga de daño máximo.
1) alargamiento en la ruptura Cuando la muestra se rompe, la parte efectiva de la distancia incremental entre los marcadores y los marcadores iniciales de la relación del porcentaje, conocida como el alargamiento en la ruptura (alargamiento). Alargamiento en el descanso (εt) calculado según la siguiente fórmula
Elongation at break (εt)
Donde l0 es la longitud efectiva original de la muestra, mm; L es la longitud efectiva de la muestra en la fractura, mm.
2) La relación de Poisson en el límite proporcional de un material, el valor absoluto de la relación de la tensión transversal causada por un estrés longitudinal distribuido uniformemente a la tensión longitudinal correspondiente se llama relación de Poisson. La relación de Poisson (ν) se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
Poisson's ratio (ν )
donde εt es la tensión transversal y ε es la tensión longitudinal.
3) Módulo de tracción de elasticidad en el límite proporcional, la relación entre la tensión de tracción en el material con la tensión correspondiente se llama módulo de elasticidad de tracción (módulo de tracción de elasticidad), también conocido como módulo de Young. El módulo de tracción de elasticidad (ET) se calcula de acuerdo con la siguiente fórmula:
Tensile modulus of elasticity (Et )
Donde σt es tensión de tracción y εt es tensión de tracción.
Estándar de prueba: GB/T 1040-2022 Método de prueba para propiedades de tracción de plásticos.
2. Resistencia a la compresión
La carga de compresión se aplica a ambos extremos de la muestra hasta que la muestra se rompa (materiales quebradizos) o los rendimientos (materiales no frágiles).
O rendimiento (materiales no bromas) cuando la tensión de compresión máxima, conocida como resistencia a la compresión (resistencia a la compresión). La resistencia a la compresión (σc) se calcula de acuerdo con la siguiente fórmula:
compression strength (σc)
Donde p es la carga de ruptura o rendimiento, n; F es el área de sección transversal original del espécimen, M2.
El módulo de compresión (EC) se calcula mediante la siguiente ecuación:
compression modulus (Ec)
Donde σc es tensión de compresión, PA; εc es tensión de compresión.
Estándar de prueba: GB/T 1041-2008 Método de prueba de rendimiento de compresión de plástico.
3. fuerza de flexión
La tensión máxima producida cuando un material se somete a una carga de flexión que destruye o alcanza un grado de devanado específico se llama resistencia a la flexión. La fuerza de flexión (σf) se calcula de acuerdo con la siguiente fórmula:
flexural strength (σf )
Donde p es la carga de flexión en la muestra, n; L es el tramo del espécimen, m; b es el ancho del espécimen, m; D es el grosor del espécimen, m.
Módulo de flexión de elasticidad: plástico en el límite proporcional del estrés por flexión y su relación de deformación correspondiente se llama módulo de flexión de elasticidad (módulo de flexión de elasticidad) o simplemente módulo de flexión.
El módulo de flexión (EF) se calcula mediante la siguiente fórmula:
flexural modulus (Ef )
Donde σf es el estrés por flexión, PA; εf es la cepa de flexión.
Estándar de prueba: GB/T 9341-2008 Método de prueba para el rendimiento de la flexión de los plásticos.
4. Fuerza de impacto
La resistencia al impacto (fuerza de impacto) representa la capacidad máxima del material para resistir la carga de impacto. Es decir, bajo la carga de impacto, la destrucción material del trabajo consumido y la relación del área de la sección transversal del espécimen. Hay dos métodos de prueba para la resistencia de impacto de los materiales.
1) El método de prueba de impacto del haz simplemente soportado se calcula la resistencia al impacto no anornada (αn) y la fuerza de impacto con muescas (αK) de acuerdo con la siguiente fórmula:
Unnotched impact strength (αn) and notched im y Unnotched impact strength (αn) and notched im
Donde, un es el trabajo consumido por la prueba no anornada, J; AK es el trabajo consumido por el espécimen con muescas, J; b es el ancho de la prueba, m; D es el ancho del espécimen no anotado, m; DK es la muestra con muescas con muescas en el grosor restante, m. 2) Método de prueba de impacto del haz en voladizo El método utiliza la muestra con muescas, la fuerza de impacto (αK) se calcula de la siguiente manera
2) Método de prueba de impacto del haz en voladizo Este método utiliza la muestra con muescas, y su fuerza de impacto (αK) se calcula de acuerdo con la siguiente fórmula:
impact strength (αk )
Donde AK es el trabajo consumido cuando se rompe el espécimen, J; ΔE es el trabajo consumido arrojando el extremo libre del espécimen fracturado, j; B es el ancho de la muestra en la muesca, m.
Estándar de prueba: GB/T 1043-2018 Método de prueba de impacto del haz simplemente soportado
GB/T 1843-2008 Método de prueba de impacto para haz de voladizo de plástico; GB/T 14485-1993 Método de prueba de impacto para la ingeniería de plásticos
14485-1993 Método de prueba para la resistencia al impacto de la ingeniería de plásticos placas de plástico rígidas y piezas de plástico; GB/T 11548-1989 Método de prueba para la resistencia al impacto de la placa de plástico rígido
Método de martillo de caída; GB/T 13525-1992 Método de prueba para la resistencia al impacto de la tracción de los plásticos.
5. Dureza
La dureza se refiere a la resistencia del material del polímero a la sangría y a los rasguños. Según el método de prueba, hay cuatro valores comúnmente utilizados.
1) Dureza de Brinell HB (dureza de Brinell)
Coloque un cierto diámetro de la bola de acero, bajo la acción de la carga especificada, presione la muestra y mantenga un cierto tiempo, a la profundidad de la sangría en la muestra o el diámetro de la sangría para calcular el área unitaria de la fuerza, con
Como una medida de dureza. Sus expresiones son
Brinell hardness1 y
Brinell hardness
Donde p es la carga aplicada, n; D es el diámetro de la bola de acero, M; D es el diámetro de la sangría, M; H es la profundidad de la sangría, m.
Estándar de prueba: HG2-168-65 Método de prueba de dureza Brinell para plásticos
2) Dureza en la costa
Bajo la acción de un sangría estándar con una carga especificada, la profundidad de la aguja del sangría presionada en la muestra después de que se tome un período de tiempo estrictamente especificado como una medida del valor de dureza de la costa. La dureza de la costa se divide en la costa A y la costa D. El primero es aplicable a materiales más suaves; Este último es aplicable a materiales más duros.
Estándar de prueba: GB/T 2411-2008 Método de prueba de dureza de la costa para plásticos
3) Dureza de Rockwell
La dureza de Rockwell tiene dos métodos de expresión. ① Escala de dureza de Rockwell Una bola de acero de cierta diámetro, en la carga de la carga inicial aumenta gradualmente la carga principal, y luego regresa a la carga inicial, la bola en la muestra en la profundidad de la sangría incremental, como una medida de la dureza de Rockwell valor, expresado en el símbolo HR. Este método de expresión es aplicable a los materiales más duros, divididos en la escala R, M, L.
Estándar de prueba: GB / T 9342-88 Método de prueba de dureza de Rockwell para plásticos
② Rockwell H Dureza a un cierto diámetro de la bola de acero, bajo la acción de la carga especificada, presionada en la profundidad de la muestra para la medida del valor de la dureza, expresada en H.
Estándar de prueba: GB/T 3398-2008 Método de prueba de dureza de sangría para bolas de acero de plástico
4) Dureza de Barcol
Un sangría específico se presiona en un resorte estándar bajo la presión del resorte.
Presión de resorte con un sangría específico en una presión de resorte estándar en la muestra, la profundidad de su sangría para caracterizar la dureza del material de la muestra. Este método es adecuado para determinar la dureza de los plásticos reforzados con fibra y sus productos, y también se puede aplicar a la dureza de otros plásticos duros.
Estándar de prueba: GB/T 3854-2017 Plastics reforzados con fibra Bachmann (Bakel)
Método de prueba de dureza.
6.
Bajo la condición de temperatura y humedad constantes, la deformación del material aumentará con el tiempo bajo la acción continua de la fuerza externa constante.
Bajo condiciones constantes de temperatura y humedad, el material bajo la acción continua de una fuerza externa constante, la deformación aumenta con el tiempo; La deformación se recuperó gradualmente después de la eliminación de la fuerza externa, este fenómeno se llama fluencia (fluencia).
Este fenómeno se llama Creep. Debido a la naturaleza diferente de la fuerza externa, a menudo se puede dividir en fluencia de tracción, fluencia de compresión, fluencia de corte y fluencia de flexión.
Estándar de prueba: GB/T 11546-2022 Determinación del rendimiento de fluencia de los plásticos
7. Fatiga
La fatiga (fatiga) es un material sometido a estrés o tensión cíclica alterna causado por cambios estructurales locales y defectos internos en el proceso de desarrollo. La fatiga es el proceso de cambios estructurales localizados y el desarrollo de defectos internos causados ​​cuando un material está sujeto a tensiones o tensiones cíclicas alternativas.
8. Fricción y desgaste
Dos objetos en contacto entre sí, existe un desplazamiento relativo entre el otro o la tendencia de desplazamiento relativo, la fuerza mecánica entre sí para impedir el desplazamiento, denominado colectivamente fricción. El coeficiente de fricción y desgaste caracteriza las propiedades de fricción de los materiales.
1) Coeficiente de fricción (coeficiente de fricción)
Fmax de fricción estática máxima calculada de acuerdo con la siguiente fórmula
Maximum static friction Fmax y
Dynamic friction Fmov
donde µK es el coeficiente de fricción cinética, y P es la presión positiva, N.
2) abrasión
La cantidad de pérdida de material después de la fricción durante un cierto período de tiempo o curso del tiempo en condiciones de prueba especificadas se llama abrasión.
La cantidad de pérdida material después de la fricción durante un cierto período de tiempo o curso se llama abrasión. Cuanto mejor sea la resistencia a la abrasión de un material, menor es la cantidad de abrasión.
Estándar de prueba: GB/T 3960-2016 Método de prueba de desgaste de fricción deslizante para plásticos GB/T 5478-2008 Método de prueba de desgaste de rodadura para plásticos.
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Author:

Ms. Tina

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