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【科學試驗】韌性材料和脆性材料做拉伸試驗的結果分析

時間:2015-3-30 10:38:14 | 閱讀:

   我們知道材料的屬性有韌性和脆性之分,今天力高就用科學的試驗數(shù)據(jù)來告訴大家如何界定該材料是韌性材料還是脆性材料。試驗之前我們需要準備的材料和儀器有:具有韌性的膠帶和具有脆性的塑料板并且分別標記為試樣1和試樣2,這里用來做拉伸試驗的儀器是力高自主研發(fā)的HF-9001型電子拉力機(當然您也可以使用其它拉力試驗機設備進行本次試驗)。

一.判斷材料屬性的依據(jù):

   在材料力學中我們常常規(guī)定拉伸斷后伸長率大于5%的材料為韌性材料而小于5%的材料為脆性材料。

二.拉伸試驗的詳細操作步驟如下:

1.我們先來做膠帶的拉伸試驗,截取一定長度的膠帶作為拉伸試樣(長度在10cm-20cm之間)。
2.將膠帶的兩端固定在拉伸夾具的中間,夾持膠帶的部分不得超過試樣膠帶的1/5。
3.確定膠帶夾緊之后,在電腦控制端設置好拉伸時的速度和拉伸行程(拉伸速度不宜過快,速度需均勻的進行)。
4.最后點擊“開始”按鈕,這時我們會看到夾具一個往上一個往下以均勻的速度拉伸膠帶。
5.直到膠帶被拉斷,本次試驗會立即停止。此時我們只需要保存試驗得出的結果即可(您也可以打印結果做科學研究使用)。
6.按照以上相同的操作方法對塑料板進行拉伸試驗。

三.拉伸試驗結果對比:

1.具有韌性的膠帶拉伸試驗結果如下:

試驗結果
寬度(mm)
厚度(mm)
力(N)
抗拉強度(MPa)
斷裂伸長率(%)
屈服強度(MPa)
延伸力(N)
膠帶試樣1
1.50
0.27
79.74
195.85
33.45
55.44
35.25

膠帶拉伸試驗總結:無明顯屈服強度的韌性材料,往往其拉伸曲線不會出現(xiàn)屈服平臺,而是一條光滑的曲線。曲線圖如下:

膠帶拉伸曲線圖

試驗結果
寬度(mm)
厚度(mm)
力(N)
抗拉強度(MPa)
斷裂伸長率(%)
屈服強度(MPa)
延伸力(N)
塑料板試樣2
10.06
4.15
2911.74
65.85
0.86
55.44
35.25

塑料板拉伸試驗總結:脆性材料發(fā)生斷裂時非常迅速,它的變形量也很小。曲線圖如下:

塑料板拉伸曲線圖

總結:從上面的數(shù)據(jù)我們可以看出膠帶的斷后伸長率是33.45%而塑料板的斷后伸長率是0.86,因此我們可以判斷出膠帶是韌性材料,塑料板是脆性材料。

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