机械|塑料性能分类与解析可见光

一、机械力学性能
1、密度与比重
塑料的比重是在一定的温度下秤量试样的重量与同体积水的重量之比值单位为g/cm3常用液体浮力法作测定方法.
在质量相同的条件下，密度越轻，根据ρ=m/V ，比重越小，在等体积，价格相同的情况下，比重越小的材料可以制造的产品越多，单个产品的材料成本也就越低，而且可以减少产品的重量，节省运输等费用。所以，比重是非常重要的属性。特别是在塑料代替金属等材料的时候，是特别大的一个优势。
2、拉伸/弯曲
在拉伸性能的测试中，通常的测试项目为拉伸应力、拉伸强度、拉伸屈服强度、断裂伸长率、拉伸弹性模量，弯曲模量/弯曲强度等。
拉伸测试：测定高聚物材料的基本物性，对材料施加应力后，测出变形量，求出应力，应力应变曲线是最普通的方法。将样条的两端用器具固定好，施加轴方向的拉伸荷重，直到遭破坏时的应力与扭曲。
弹性模量：E=( F/S)/(dL/L)（材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系）弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量，是一个总称，包括“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。
弹性模量的意义：弹性模量是工程材料重要的性能参数，从宏观角度来说，弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度，从微观角度来说，则是原子、离子或分子之间键合强度的反应。
强度：材料在载荷作用下抵抗塑性变形或被破坏的最大能力。
屈服强度：材料发生明显塑性变形的抗力
拉伸强度：在拉伸试验中，试样直至断裂为止所承受的最大拉伸应力。
拉伸应力：试样在计量标距范围内，单位初始横截面上承受的拉伸负荷。
拉伸断裂应力：σｔ－εｔ曲线上断裂时的应力。
拉伸屈服应力：σｔ－εｔ曲线上屈服点处的应力。
断裂伸长率：试样断裂时，标线间距离的增加量与初始标距之比。
屈服点：σｔ－εｔ曲线上σｔ不随εｔ增加的初始点。
注：
E越大，说明材料越硬，相反则越软；
σb或σy越大，说材料越强，相反则越弱；
εb或S越大，说明材料越韧，相反则越脆
3、冲击
定义：摆锤打击简支梁试样的中部，使试样受到冲击而断裂，试样断裂时单位面积或单位宽度所消耗的冲击功即为冲击强度。
意义：冲击韧性是描述高分子材料在高速碰击下所呈现的坚韧程度，或抗断裂能力。一般来说，冲击韧性包括两个方面：受冲击后的变形能力以及扛断裂能力，前者一般用断裂伸长率表示，而后者一般用冲击强度来表示。
冲击强度计算公式： E=A/bd
A：表示冲动时所消耗的功；b/d分别表示受冲击部位的宽和厚；E即为冲击强度
冲断试样所消耗的功一般分为以下几个方面：
使试样产生破裂的裂纹
使其中某些裂纹发展贯穿整个试样而断开
使裂纹附近的聚合物发生形变
使断开的试样片段飞出去
少量的克服空气阻力以及机械零件之间的摩擦力
注：一般来说，在被破坏前所吸收的冲击能越大，断裂伸长也越大，材料的冲击韧性越好。
4、洛氏/邵氏硬度
定义：材料抵抗其他较硬物体压入其表面的能力。
目的：测量材料的适用性，间接了解材料的磨擦性能、拉伸性能、固化程度等力学性能
常用的硬度测试方法：邵氏硬度、洛氏硬度，硬度体现的是产品的坚硬程度。在施加荷重的状态下，测定坚硬的圆珠凹陷时的抗衡性的实验。如果塑料中胶含量较多的话，冲击强度将会增加，但硬度会下降。
5、撕裂强度
撕裂力Ft：撕裂试样所需的平均力或最大力。
撕裂强度：若已知试样的厚度为d mm则撕裂强度为撕裂力和厚度的比值Ft /d 。 GB和ISO多用F/d作撕裂强度，但ASTMD1004(塑料片材)以F作撕裂强度， ASTM D624(橡胶)则以F/d作撕裂强度。
6、塑料粘度
是指塑料熔融流动时大分子之间相互摩擦系数的大小。它是塑料熔融流动性高低的反映，即粘度越大，熔体粘性越强，流动性越差，加工越困难，同时也是聚合物分子量大小的一个测评方法。塑料粘度的大小与塑料熔融指数大小成反比。塑料粘度随塑料本身特性，外界温度，压力等条件变化而变化。
二、热学性能
1、熔融指数
熔融指数是一种表示塑胶材料加工时的流动性的数值。它是美国量测标准协会(ASTM)根据美国杜邦公司惯用的鉴定塑料特性的方法制定而成，其测试方法是先让塑料粒在一定时间（10分钟）内、一定温度及压力（各种材料标准不同）下，融化成塑料流体，然后通过一直径为2.095mm圆管所流出的克（g）数。表示方法有MFI：流体质量；MVR：流体体积。