Các kỹ sư đánh giá các loại nhựa và sức mạnh của chúng như thế nào?
23/02/2018 15:06
Khi đánh giá vật liệu để sử dụng trong một ứng dụng cụ thể, đầu tiên các kỹ sư thường nhìn vào bảng dữ liệu thuộc tính vật liệu hay bảng dữ liệu của vật liệu. Chúng có sẵn trực tuyến cho hầu hết các vật liệu nhựa. Bảng này sẽ đưa ra các giá trị tiêu biểu cho một loạt các đặc tính. Thông thường nó sẽ bao gồm các giá trị cho các thuộc tính vật lý và các tính chất cơ học cũng như các thuộc tính nhiệt và điện. và bảng dữ liệu thuộc tính vật liệu sẽ bao gồm những gì ASTM, ISO hoặc thí nghiệm UL đã được sử dụng để đưa đến giá trị và các đơn vị; giá trị được đưa ra cũng như các dữ liệu. Một ví dụ có thể là mật độ của một vật liệu cụ thể được xác định bằng ASTM D792 và giá trị được cho bằng lb / in2 hoặc g / cm3. Ở đây chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn một số tính chất cơ học được sử dụng để đánh giá độ bền vật liệu.
Độ bền kéo (UTS) là thước đo mức căng của vật liệu chịu được. Thuật ngữ dùng để chỉ áp suất tối đa một loại nhựa đặc biệt có thể chịu được trong khi kéo hoặc căng mà không bị vỡ. Điểm cao nhất của đường cong khi căng là UTS. Đo lường đơn vị cho UTS là MPa hoặc psi. Một số vật liệu nhựa sẽ nứt đột ngột - điều này được gọi là "vết nứt theo mặt thớ". Các vật liệu khác, chẳng hạn như hầu hết các kim loại, sẽ gặp một số biến dạng trước khi gãy.
Độ bền kéo là sự kéo dài của vật liệu bị căng thẳng cho đến khi nó vỡ. sức kéo = lực / diện tích hoặc F / A. Nó thường được biểu hiện bằng MPa hoặc psi.
Mô đun uốn là khuynh hướng vật liệu uốn cong. Đó là tỷ lệ ứng suất căng trong biến dạng uốn và được thể hiện bằng đơn vị lực trên diện tích.ASTMD790
Giới hạn uốn là khả năng chống lại sự biến dạng của vật liệu dưới tải trọng. ASTMD790
Mô đun Young (mô đun đàn hồi) hoặc mô đun kéo được sử dụng để mô tả độ cứng của vật liệu đàn hồi. Nó được đặt theo tên của nhà khoa học người Anh Thomas Young vào thế kỷ 19. Nó thường được gọi là mô đun đàn hồi. Đó là tỷ lệ căng dọc theo một trục đến biến dạng dọc theo trục đó. Vật liệu có mô đun Young cao khá cứng.
Độ bền trượt là lực trên một đơn vị diện tích khi thất bại chia cho mật độ của nó. Các lực cắt là lực không liên kết đẩy một phần của vật thể theo một hướng nhưng một phần khác của nó theo một hướng khác.
Độ cứng Rockwell đề cập đến một phương pháp kiểm tra độ cứng của vật liệu. Trong trường hợp này độ cứng được định nghĩa là độ bền của một polymer để thâm nhập. Các thang Rockwell là những bài kiểm tra độ cứng được công nhận rộng rãi nhất.
Cường độ va đập Izod có khía là một phương pháp tiêu chuẩn ASTM xác định độ bền va đập của vật liệu. Thử nghiệm ASTM xác định năng lượng trên một đơn vị độ dày yêu cầu để phá vỡ mẫu thử nghiệm dưới tác động uốn. Mẫu thử nghiệm được giữ như một chùm dầm đứng và bị ảnh hưởng bởi một con lắc đu đưa. Năng lượng bị mất bởi con lắc bằng năng lượng hấp thụ bởi mẫu thử.
Độ dãn dài tại điểm nứt là tỷ số giữa chiều dài ban đầu và chiều dài thay đổi sau khi nứt mẫu thử. Nó thể hiện khả năng của một vật liệu để chống thay đổi hình dạng mà không nứt
* ASTM hoặc Hiệp hội Kiểm định và Vật liệu Mỹ là một tổ chức tiêu chuẩn quốc tế phát triển và công bố các tiêu chuẩn kỹ thuật để sử dụng trên cơ sở tự nguyện.