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高分子材料,亦称聚合物材料,是通过将动植物体内的高分子物质与各类助剂混合而成的材料。这类材料涵盖了橡胶、纤维、薄膜、塑料、粘合剂、涂料等多种常见类型。凭借其耐磨性、电绝缘性、高强度、轻质等特性,高分子材料广泛应用于建筑、交通、农业、电子等众多领域。按来源划分,高分子材料可分为天然高分子材料(如天然纤维、天然橡胶等)和合成高分子材料(如塑料、合成橡胶、合成纤维等)。根据特性,它们又可细分为橡胶、纤维、塑料、胶粘剂、涂料和复合材料等类别。
复合材料是由两种或以上不同组分材料组合而成的材料,其性能优于单一组分材料。常见的复合材料按增强纤维种类可分为碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、有机纤维复合材料等;按加工方法可分为纤维复合类、层压复合类和基材颗粒复合类。塑料、塑料薄膜、橡胶、凝胶、复合材料和纺织材料等常见材料类型,因其独特的构成和性能,被广泛应用于各个领域。力学测试是评估这些材料理化性能的重要手段,可用于确定其力学性能和强度等特性。
塑料以聚合物为基础材料,通过添加填料、增强材料和添加剂进行改性。其具有低密度、化学稳定性、良好的成型性和加工性,以及丰富的外观和色彩选择。但塑料的耐热性、耐寒性和耐老化性可能存在不足。电子万能试验机可用于对塑料进行拉伸、压缩、弯曲等力学测试,以评估其强度、延展性、抗压缩性和抗弯曲性等性能。
塑料的成型方式多样,包括压塑法(模压成型)、吸塑法(真空负压成型)、挤塑法(挤出成型)、注塑法(注射成型)、吹塑法(压缩吹塑成型)、压延法(压延机成型)和发泡法(发泡成型)等。
塑料薄膜由聚合物、金属、氧化物等材料构成,通常采用单层或多层结构。薄膜具有轻薄、柔韧、透明或半透明、表面光滑等特点,不同材料的薄膜还具备氧气阻隔性、防潮性、耐化学腐蚀性等特殊性能。电子万能试验机可对薄膜进行拉伸、撕裂、穿刺、压缩等力学测试,以评估其强度、延展性、抗破裂性和抗压缩性等性能。
塑料薄膜拉伸测试
橡胶由弹性高分子聚合物构成,如天然橡胶和合成橡胶等。它具有良好的弹性、延展性、耐磨性和耐腐蚀性,还具备吸震、绝缘和抗紫外线性能。电子万能试验机可用于对橡胶进行拉伸、压缩等力学测试,以评估其强度、伸长率、抗压性和抗疲劳性能等。
凝胶是一种由高分子聚合物、溶剂和添加剂等构成的网状结构材料。它具有高吸水性、柔韧性、可逆变形性,以及生物相容性、渗透性和吸附性等特点。电子万能试验机可对凝胶材料进行压缩、剪切等力学测试,以评估其弹性模量、可压缩性和抗变形性等特性。
凝胶拉伸测试
复合材料由两种或多种不同类型的材料组成,通常包括增强材料和基质材料。它结合了不同材料的优点,具有高强度、轻质、耐腐蚀性和耐高温性等特点。不同类型的复合材料还具备导电性、热传导性等特殊性能。复合材料的力学测试主要包括拉伸、弯曲、剪切等测试,用于评估其强度、刚度、疲劳性能和断裂韧性等。
纺织材料由纤维构成,可以是天然纤维(如棉、羊毛)或人造纤维(如聚酯、尼龙)。它具有柔软、透气、吸湿、保暖和耐磨性等特点。不同类型的纺织材料还具备防火性能、防静电性能等特殊性能。纺织材料的力学测试主要包括拉伸、撕裂、磨损等测试,用于评估其强度、伸长率、耐磨性和抗撕裂性能等。
以下是常用纤维的名称与代号:
常用纤维的名称与代号
通用名 | 中文/英文名 | 中国商品名 | 代号 |
再生纤维素纤维 | 再生纤维素纤维viscose | 粘胶纤维 | RCF |
聚酯系 | 聚对苯二甲酸乙二酯纤维polyester | 涤纶 | PET |
脂肪族聚酰胺系 | 聚酰胺6纤维nylon 6 | 锦纶6 | PA6 |
聚酰胺66纤维nylon 66 | 锦纶66 | PA66 | |
聚丙烯腈系 | 聚丙烯腈纤维acrylic | 腈纶 | PAN |
聚乙烯醇系 | 聚乙烯醇缩甲醛纤维vinylon | 维纶 | PVA |
聚烯烃系 | 聚丙烯纤维propylene | 丙纶 | PP |
超高分子量聚乙烯纤维 | 乙纶 | UHMWPE | |
含氯纤维 | 聚氯乙烯纤维chlorofibre | 氯纶 | PVC |
聚氨酯系 | 聚氨基甲酸酯纤维spandex | 氨纶 | PU |
芳香族聚酰胺系 | 聚间苯二甲酰间苯二胺Nomex | 芳纶1313 | PMIA |
聚对苯二甲酰对苯二胺Kevlar | 芳纶1414 | PPTA |
综上所述,这些材料在力学特性上存在差异,试验机力学测试对于它们的性能评估和质量控制至关重要。测试需根据材料特点选择相应标准或方法,以获取量化性能、强度、模量等参数,确保材料在实际应用中的可靠性和安全性。电子万能试验机作为一种常用力学测试设备,具有操作简便、多功能、高精度的特点,适用于多种材料的力学测试需求。它能提供准确可靠的测试结果,为材料研发、生产和应用提供有力支持。通过电子万能试验机对材料进行力学测试和研究,可更好地了解其力学性能,为各领域应用带来更高性能和质量保证。