資質(zhì)CMA/CNAS報(bào)告形式電子報(bào)告/紙質(zhì)報(bào)告檢測(cè)周期3~5個(gè)工作日
塑料彎曲試驗(yàn)是評(píng)估塑料材料力學(xué)性能的重要方法,主要用于測(cè)定材料在彎曲載荷下的強(qiáng)度、剛度及變形特性。以下從試驗(yàn)?zāi)康摹?biāo)準(zhǔn)、設(shè)備、流程、數(shù)據(jù)處理及注意事項(xiàng)等方面詳細(xì)說(shuō)明:
一、試驗(yàn)?zāi)康?br />
測(cè)定塑料材料的彎曲強(qiáng)度(材料斷裂前能承受的大彎曲應(yīng)力)和彎曲模量(材料抵抗彎曲變形的能力)。
評(píng)估材料在靜態(tài)彎曲載荷下的韌性或脆性,為材料選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及質(zhì)量控制提供依據(jù)。
二、常用標(biāo)準(zhǔn)
標(biāo)準(zhǔn)體系 標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 適用范圍
ISO ISO 178:2019 通用塑料彎曲性能測(cè)定
ASTM ASTM D790-21 熱塑性和熱固性塑料彎曲試驗(yàn)
GB/T GB/T 9341-2008 中國(guó)塑料彎曲性能試驗(yàn)方法
JIS JIS K7171:2015 日本塑料彎曲試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
三、試驗(yàn)設(shè)備與樣品制備
1. 主要設(shè)備
材料試驗(yàn)機(jī):配備彎曲夾具(三點(diǎn)彎曲或四點(diǎn)彎曲),載荷精度≥1%。
彎曲夾具:
三點(diǎn)彎曲:適用于測(cè)定彎曲強(qiáng)度,支點(diǎn)跨距通常為樣品厚度的 16 倍(如樣品厚 4mm,跨距 64mm)。
四點(diǎn)彎曲:適用于測(cè)定彎曲模量,載荷分布更均勻,減少局部應(yīng)力集中。
位移傳感器:測(cè)量樣品中點(diǎn)撓度,精度≥0.01mm。
環(huán)境控制箱:如需控溫(如 23℃±2℃)、控濕(50%±5%)。
2. 樣品制備
形狀與尺寸(以 ASTM D790 為例):
矩形試樣:長(zhǎng) 80-127mm,寬 12.7mm,厚 3-12.7mm,邊緣無(wú)毛刺。
若樣品為板材,需從板材上切割標(biāo)準(zhǔn)試樣,避免各向異性影響。
預(yù)處理:
樣品需在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境(23℃±2℃,50%±5% 濕度)下放置 40 小時(shí)以上,消除內(nèi)應(yīng)力。
四、試驗(yàn)流程
設(shè)備校準(zhǔn)與參數(shù)設(shè)置
校準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī)載荷和位移傳感器,設(shè)定加載速度(通常 2-10mm/min,根據(jù)材料硬度調(diào)整,如硬塑料選 2mm/min,軟塑料選 10mm/min)。
安裝樣品與夾具
將樣品平穩(wěn)放置于支點(diǎn)上,確保樣品與支點(diǎn)垂直,無(wú)傾斜。
加載與數(shù)據(jù)采集
啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī),均勻施加彎曲載荷,記錄載荷 - 位移曲線(xiàn)直至樣品斷裂或達(dá)到規(guī)定撓度(如樣品厚度的 5%)。
若樣品未斷裂(如高韌性塑料),則在達(dá)到大載荷后停止試驗(yàn)。
數(shù)據(jù)記錄
記錄大載荷、斷裂時(shí)的撓度、樣品斷裂形式(如脆性斷裂、韌性斷裂)。
應(yīng)用場(chǎng)景:
用于塑料板材、管材、型材的質(zhì)量檢測(cè),或評(píng)估材料添加填料(如玻璃纖維)后的增強(qiáng)效果。
通過(guò)彎曲試驗(yàn),可全面了解塑料材料在彎曲載荷下的力學(xué)行為,為工程設(shè)計(jì)和材料研發(fā)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。

硫化橡膠斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定主要依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,以 GB/T 528-2009《硫化橡膠或熱塑性橡膠 拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測(cè)定》為例,具體如下:
試驗(yàn)準(zhǔn)備
試樣制備:用標(biāo)準(zhǔn)裁刀將硫化橡膠制成規(guī)定形狀和尺寸的啞鈴狀或環(huán)狀試樣。例如,啞鈴狀試樣有 1 型、2 型、3 型等不同規(guī)格,需符合相應(yīng)尺寸要求。環(huán)狀試樣各點(diǎn)厚度不得超過(guò)平均厚度的 ±0.2mm,厚度測(cè)量不少于 5 點(diǎn),取中值。
試樣調(diào)節(jié):將試樣在溫度為 23℃±1℃的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行至少 16 小時(shí)的平衡處理。
試驗(yàn)設(shè)備
拉力試驗(yàn)機(jī):應(yīng)具備精度高、操作簡(jiǎn)便,能夠?qū)崟r(shí)采集和顯示力和變形數(shù)據(jù)的功能,并且要有恒溫箱,以試驗(yàn)在規(guī)定溫度下進(jìn)行,試驗(yàn)機(jī)夾持器的移動(dòng)速度通常為 500mm/min±50mm/min。
夾具:用于固定試樣,確保在拉伸過(guò)程中試樣不發(fā)生打滑或損壞。
試驗(yàn)步驟
安裝試樣:將試樣兩端牢固地安裝在拉力試驗(yàn)機(jī)的夾具上,使試樣的縱軸與拉伸方向一致,并處于無(wú)應(yīng)力狀態(tài)。
設(shè)置參數(shù):根據(jù)試驗(yàn)要求,設(shè)置拉力試驗(yàn)機(jī)的拉伸速度、采樣頻率等參數(shù)。若進(jìn)行高溫試驗(yàn),還需設(shè)置恒溫箱的溫度,試驗(yàn)溫度的選擇及溫度公差應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
進(jìn)行拉伸:?jiǎn)?dòng)拉力試驗(yàn)機(jī),以設(shè)定的拉伸速度對(duì)試樣進(jìn)行拉伸,直至試樣斷裂。在拉伸過(guò)程中,試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)采集和記錄力和變形數(shù)據(jù)。
記錄數(shù)據(jù):記錄試樣斷裂時(shí)的伸長(zhǎng)量以及拉伸過(guò)程中的大力等相關(guān)數(shù)據(jù)

邵氏硬度是用于測(cè)量橡膠、塑料等軟質(zhì)材料硬度的重要指標(biāo),其測(cè)試原理和方法在行業(yè)中應(yīng)用廣泛。以下從定義、測(cè)試原理、標(biāo)準(zhǔn)、類(lèi)型、操作要點(diǎn)及應(yīng)用等方面詳細(xì)介紹:
一、邵氏硬度的定義與原理
定義:
邵氏硬度是用特定形狀的壓針,在標(biāo)準(zhǔn)彈簧壓力作用下,壓入試樣表面的深度來(lái)表征材料的硬度值。壓入深度越小,材料越硬,邵氏硬度值越高。
原理:
通過(guò)測(cè)量壓針在規(guī)定載荷下刺入材料的深度,將深度值轉(zhuǎn)換為硬度單位(邵氏度,°Shore)。公式為:
邵氏硬度值 = C - D(其中 C 為常數(shù),D 為壓針壓入深度的表征值)。
二、邵氏硬度的標(biāo)準(zhǔn)與類(lèi)型
(一)常用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 531.1-2008《硫化橡膠或熱塑性橡膠 壓入硬度試驗(yàn) 第 1 部分:邵氏硬度計(jì)法(邵氏硬度)》
規(guī)定了邵氏硬度計(jì)的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法及結(jié)果處理,適用于橡膠、塑料、泡沫材料等。

塑料密度是表征其材料特性的重要參數(shù),不同密度測(cè)試方法適用于不同類(lèi)型的塑料(如固態(tài)、多孔、薄膜等)。
基于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 1033.1-2008《塑料 非泡沫塑料密度的測(cè)定 第 1 部分:浸漬法、液體比重瓶法和滴定法》 及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)測(cè)試方法:
常用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):
? GB/T 1033.1-2008:規(guī)定了非泡沫塑料密度的測(cè)定方法,包括浸漬法、液體比重瓶法和滴定法。
? ISO 1183-1:2019:國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),適用于熱塑性和熱固性塑料,分為 A、B、C、D 四部分(對(duì)應(yīng)不同方法)。
? ASTM D792:美國(guó)標(biāo)準(zhǔn),包含浮力法、密度梯度法等。

塑料老化試驗(yàn)是評(píng)估塑料材料在環(huán)境因素(如光、熱、氧、濕度、化學(xué)介質(zhì)等)作用下性能衰減過(guò)程的重要手段,用于預(yù)測(cè)材料使用壽命、優(yōu)化配方設(shè)計(jì)及質(zhì)量控制。以下是基于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):
常用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 3512-2014《塑料 熱空氣老化試驗(yàn)方法》:規(guī)定熱老化試驗(yàn)的方法和要求。
GB/T 16422.1-2019《塑料 實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn) 第 1 部分:總則》:涵蓋紫外燈、氙燈等人工光源老化試驗(yàn)。
GB/T 12525-1990《塑料 室外暴露試驗(yàn)方法》:規(guī)范自然氣候老化試驗(yàn)流程。
ISO 11346:2014:國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),針對(duì)塑料光老化試驗(yàn)的光源選擇與評(píng)估。
ASTM D3045:美國(guó)標(biāo)準(zhǔn),熱老化試驗(yàn)方法;ASTM G154:紫外老化試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

纖維增強(qiáng)塑料(FRP)拉伸強(qiáng)度的全面解析
一、纖維增強(qiáng)塑料(FRP)與拉伸強(qiáng)度的定義
纖維增強(qiáng)塑料是由纖維(如玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等)作為增強(qiáng)相,樹(shù)脂(如環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂等)作為基體復(fù)合而成的材料。其拉伸強(qiáng)度是指材料在軸向拉伸載荷作用下抵抗斷裂的大應(yīng)力值,單位通常為兆帕(MPa)。
二、FRP 拉伸強(qiáng)度的關(guān)鍵影響因素
FRP 的拉伸強(qiáng)度由以下因素共同決定:
纖維類(lèi)型與性能
纖維的拉伸強(qiáng)度是 FRP 強(qiáng)度的主要來(lái)源,例如:
玻璃纖維(E - 玻璃):拉伸強(qiáng)度約 1800-3400 MPa;
碳纖維(T700):拉伸強(qiáng)度約 4900 MPa;
芳綸纖維(Kevlar):拉伸強(qiáng)度約 3600 MPa。
纖維含量與取向
纖維體積分?jǐn)?shù):通常在 30%-70% 范圍內(nèi),含量越高,強(qiáng)度越高,但超過(guò)閾值會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂浸潤(rùn)不足,反而降低性能。
取向:?jiǎn)蜗蚶w維增強(qiáng) FRP 的軸向拉伸強(qiáng)度遠(yuǎn)橫向(如單向碳纖維 FRP 軸向強(qiáng)度可達(dá) 2000 MPa 以上,橫向僅約 50 MPa)。
基體樹(shù)脂性能
樹(shù)脂的強(qiáng)度、韌性及與纖維的粘結(jié)性直接影響載荷傳遞效率。例如,環(huán)氧樹(shù)脂的粘結(jié)強(qiáng)度不飽和聚酯樹(shù)脂。
界面結(jié)合強(qiáng)度
纖維與樹(shù)脂的界面脫粘會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中,降低整體強(qiáng)度。表面處理(如偶聯(lián)劑處理)可改善界面結(jié)合。
成型工藝
手糊成型、真空灌注、拉擠成型等工藝會(huì)影響纖維分布均勻性和孔隙率,例如拉擠成型的 FRP 因纖維排列規(guī)整,強(qiáng)度更高。

FRP 拉伸強(qiáng)度的提升途徑與技術(shù)
多尺度增強(qiáng)
引入納米材料(如碳納米管、石墨烯)改性樹(shù)脂,改善界面載荷傳遞,可使拉伸強(qiáng)度提升 10%-30%。
混雜纖維設(shè)計(jì)
混合碳纖維與玻璃纖維,兼顧強(qiáng)度(碳纖維)與成本(玻璃纖維),例如某些風(fēng)電葉片采用混雜 FRP,拉伸強(qiáng)度達(dá) 800-1000 MPa。
智能 FRP 材料
嵌入光纖傳感器監(jiān)測(cè)拉伸載荷下的微裂紋擴(kuò)展,實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度退化的實(shí)時(shí)預(yù)警。

纖維增強(qiáng)塑料的拉伸強(qiáng)度依托于纖維與基體的協(xié)同作用,通過(guò)優(yōu)化材料組成、成型工藝及界面性能,可在輕量化場(chǎng)景中替代傳統(tǒng)金屬材料。其測(cè)試與應(yīng)用需結(jié)合具體標(biāo)準(zhǔn)與場(chǎng)景需求,而納米技術(shù)與智能監(jiān)測(cè)的引入正推動(dòng) FRP 向更高強(qiáng)度、更智能化方向發(fā)展。

塑料板耐液體試驗(yàn)常用試驗(yàn)方法與標(biāo)準(zhǔn)
1. 浸泡試驗(yàn)(經(jīng)典方法)
試樣制備:
尺寸:通常為 50mm×50mm×(2-4) mm,表面光滑無(wú)缺陷;
預(yù)處理:干燥至恒重,測(cè)量初始重量(m?)、厚度(d?)。
試驗(yàn)流程:
將試樣浸入目標(biāo)液體,密封容器,控制溫度(如 23℃或更高);
定期取樣(如 1 天、7 天、30 天),用蒸餾水沖洗并干燥;
測(cè)量重量(m?)、厚度(d?)及力學(xué)性能(如拉伸強(qiáng)度)。
關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn):
標(biāo)準(zhǔn)體系 測(cè)試要點(diǎn) 適用范圍
ASTM D543 規(guī)定 20 + 種液體類(lèi)型及評(píng)估方法 通用塑料耐化學(xué)性測(cè)試
ISO 175 涵蓋溫度、時(shí)間對(duì)耐液體性的影響 國(guó)際通用塑料化學(xué)性能測(cè)試
GB/T 1690-2010 等效采用 ISO 175,側(cè)重橡膠與塑料 中國(guó)塑料耐液體性能標(biāo)準(zhǔn)
2. 點(diǎn)滴試驗(yàn)(快速篩選法)
適用場(chǎng)景:評(píng)估塑料板對(duì)特定液體的表面耐蝕性(如化妝品、清潔劑)。
方法:將液體滴在試樣表面,覆蓋保鮮膜防止揮發(fā),定時(shí)觀察表面變化(如變色、龜裂)。
標(biāo)準(zhǔn):ASTM D2023(塑料表面耐化妝品測(cè)試)。
3. 壓力浸泡試驗(yàn)(加速測(cè)試)
目的:模擬高壓環(huán)境(如深海、化工管道)下的耐液體性能。
方法:在高壓釜中以高溫高壓(如 100℃、10MPa)加速液體滲透,縮短試驗(yàn)周期。