ICS83.080.01
G31
中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)
GB/T1041—2008/ISO604:2002
代替GB/T10411992,GB/T14694-1993
塑料壓縮性能的測(cè)定
Plastics--Detemination of compressive properties
(ISO604:2002,IDT)
200809-04發(fā)布
2009-04-01實(shí)施
c中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)愛布
GB/T1041-2008/IsO604:2002
目次
前言
1范圍
2規(guī)范性引用文件
3術(shù)語和定義……
4原理
5設(shè)備
4
6試樣
7試樣的數(shù)目
8試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)
9試驗(yàn)步驟
6
10結(jié)果的計(jì)算和表示
11精密度…
12試驗(yàn)報(bào)告……
附錄A(規(guī)范性附錄)小試樣
10
附錄B(資料性附錄)壓縮翹曲極限
附錄C(規(guī)范性附錄)變形量的修正
參考文獻(xiàn)
13
GB/T1041—2008/ISO604:2002
前言
本標(biāo)準(zhǔn)等同采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO604:2002《塑料——一壓縮性能的測(cè)定》(英文版)。本標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)內(nèi)
容和編寫方法上與ISO604:2002完全一致,根據(jù)我國國情作了一些編輯性修改
a)刪除了國際標(biāo)準(zhǔn)的前言;
b)用“本標(biāo)準(zhǔn)”代替“本國際標(biāo)準(zhǔn)”;
c)對(duì)于ISO604:2002引用的其他國際標(biāo)準(zhǔn)中有被等同采用為我國標(biāo)準(zhǔn)的,本標(biāo)準(zhǔn)用引用我國的
這些國家標(biāo)準(zhǔn)代替對(duì)應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)其余未有等同采用為我國標(biāo)準(zhǔn)的國際標(biāo)準(zhǔn),在本標(biāo)準(zhǔn)中均
被直接引用。
本標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T1041-1992《塑料壓縮性能試驗(yàn)方法》 idt iso604:1973)和GB/T14691993
《塑料壓縮彈性模量的測(cè)定》,與GB/T1041-1992和GB/T14694-1993相比,主要技術(shù)差異如下
更改了標(biāo)準(zhǔn)名稱,增加了目次、前言;
擴(kuò)大了適用范圍;
增加了規(guī)范性引用文件;
一增加了術(shù)語和定義并給出相應(yīng)的符號(hào);
修訂后標(biāo)準(zhǔn)試樣尺寸與修訂前標(biāo)準(zhǔn)試樣尺寸不同;
確定了模量測(cè)定的應(yīng)變?nèi)≈捣秶?
對(duì)注描述的單位均編放入正文;
增加了試驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容。
本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A和附錄C為規(guī)范性附錄,附錄B為資料性附錄。
本標(biāo)準(zhǔn)由中國石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)提出
本標(biāo)準(zhǔn)由全國塑料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC15)歸口
本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位:國家合成樹脂質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、廣州合成材料研究院有限公司。
本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位:北京燕山石化樹脂所、中石化北化院國家化學(xué)建筑材料測(cè)試中心(材料測(cè)試
部)、廣州金發(fā)科技股份有限公司。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:黃正安、施雅芳、王浩江、陳宏愿、李建軍、邢進(jìn)
本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為:
GB/T1041-1970,GB/T1041-1979,GB/T1041-1992;
GB/T14694-1993。
GB/T1041-2008/I0604:2002
塑料壓縮性能的測(cè)定
1范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在標(biāo)準(zhǔn)條件下測(cè)定塑料壓縮性能的方法。規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)試樣,但其長(zhǎng)度可以調(diào)整,以防
止其壓縮翹曲而影響試驗(yàn)結(jié)果,以及試驗(yàn)速度的范圍。
本標(biāo)準(zhǔn)用于研究試樣的壓縮行為并用來測(cè)定在標(biāo)準(zhǔn)條件下壓縮應(yīng)力應(yīng)變與壓縮強(qiáng)度壓縮模量及
其他特性的關(guān)系
本標(biāo)準(zhǔn)適用于下述材料:
硬質(zhì)和半硬質(zhì)熱塑性模塑和擠塑材料,包括用短纖維、小條、小片或顆粒填充的增強(qiáng)復(fù)合材料
以及未填充的復(fù)合材料或半硬質(zhì)的熱塑性片材;
硬質(zhì)或半硬質(zhì)的熱固性模塑材料,包括填充或增強(qiáng)的復(fù)合材料,硬質(zhì)或半硬質(zhì)的熱固性片材
熱致液晶聚合物
按照ISO10350-1:1998與GB/T19467.2-2004,本標(biāo)準(zhǔn)適用于加工前纖維長(zhǎng)度≤7.5mm的纖
維增強(qiáng)復(fù)合材料。
本標(biāo)準(zhǔn)一般不適用于紡織纖維增強(qiáng)的復(fù)合塑料和層壓材料硬質(zhì)泡沫材料和含有泡沫材料或泡沫
橡膠的夾層結(jié)構(gòu)的材料。
本標(biāo)準(zhǔn)采用的試樣可以是選定尺寸的模塑試樣,也可以是用標(biāo)準(zhǔn)多用途試樣中部機(jī)加工而成的試
樣(GB/T119972008)或由如模塑、擠塑或鑄塑成板材的成品或半成品上機(jī)加工而成
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了優(yōu)選的試樣尺寸。用不同的試樣或用不同條件下制備的試樣所進(jìn)行的試驗(yàn),其結(jié)果
是不可比較的。其他因素,如試驗(yàn)速度和狀態(tài)調(diào)節(jié)情況,也能影響試驗(yàn)結(jié)果。因此。當(dāng)需要對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)
進(jìn)行比較時(shí),應(yīng)嚴(yán)格地控制這些因素并把它們記錄下來。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有
的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究
是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
GB/T2918—1998塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境( idt Iso291:1997)
GB/T54712008塑料熱固性塑料試樣的壓塑(ISO295:2004,IDT)
GB/T9352-2008塑料熱塑性塑料材料試樣的壓塑(ISO293:2004,IDT)
GB/T11997—2008塑料多用途試樣(ISO3167:2002,IDT)
GB/T17037.11997熱塑性塑料材料注塑試樣的制備第1部分:一般原理及多用途試樣和長(zhǎng)
條試樣的制備( idt iso294-1:1996)
GB/T17200--1997橡膠塑料拉力、壓力、彎曲試驗(yàn)機(jī)技術(shù)要求( idt Iso5893:1993)
GB/T19467.2-2004塑料可比單點(diǎn)數(shù)據(jù)的獲得和表示第2部分:長(zhǎng)纖維增強(qiáng)材料
(IS10350-2:2001,IDT
ISO2602:1980試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析—平均值的估算—置信區(qū)間
ISO2818:199塑料——用機(jī)械加工方法制備試樣
ISO10350-1:1998塑料可比單點(diǎn)數(shù)據(jù)的釆集和表示—第1部分:模塑材料
ISO10724-1:1998塑料—熱固性粉狀模塑料(PMCs)試樣的注塑第1部分:一般原理和多
用途試樣的模塑
GB/T1041-2008/IsO604:2002
3術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)
3.1
auge leng
th
試樣中間部分兩個(gè)標(biāo)線之間的初始距離,單位為毫米(mm)。
3.2
試驗(yàn)速度 test speed
在試驗(yàn)過程中,試驗(yàn)機(jī)的兩壓板相互接近的速率,單位為毫米每分鐘(mm/min)。
3.3
壓縮應(yīng)力 compressive stress
試樣單位原始橫截面積所承受的壓縮負(fù)荷,單位為兆帕(MPa)
注:壓縮試驗(yàn)中,應(yīng)力σ和應(yīng)變E是負(fù)值。但是通常把負(fù)號(hào)忽略。若產(chǎn)生混亂,例如比較拉伸和壓縮性能,后者可
加負(fù)號(hào)。對(duì)標(biāo)稱應(yīng)變是不必要的。
3.3.1
屈服壓縮應(yīng)力 compressive stress at yield
在應(yīng)變(見3.4)增加而第一次出現(xiàn)應(yīng)力不增加時(shí)的應(yīng)力(見圖1、曲線a和3.3的注),單位為兆帕
(MPa)。
注:它可能低于能達(dá)到的最大應(yīng)力。
圖1典型的應(yīng)力-應(yīng)變曲線
GB/T1041-2008/ISO604:2002
3.3.2
壓縮強(qiáng)度 compressive strength
在壓縮試驗(yàn)中,試樣所承受的最大應(yīng)力(見圖1和3.3的注),單位為兆帕(MPa)
3.3.3
破壞時(shí)的壓縮應(yīng)力 compressive stress at break( rupture)
在試樣破裂時(shí)的壓縮應(yīng)力(見圖1和3.3的注),單位為兆帕(MPa)
3.3.4
x%應(yīng)變時(shí)的壓縮應(yīng)力 compressive stress at x% strain
應(yīng)變達(dá)到規(guī)定值x%時(shí)的應(yīng)力(見3.5),單位為兆帕(MPa)。
注:例如如果應(yīng)力應(yīng)變曲線無屈服點(diǎn)〔見圖1、曲線b和3.3的注),那么就測(cè)量在x%應(yīng)變時(shí)的壓縮應(yīng)力。在這種
情況下,x必須低于壓縮強(qiáng)度時(shí)的應(yīng)變值。
壓縮應(yīng)變 compressive strain
每單位原始標(biāo)距Lo的長(zhǎng)度的減少量[見10.2,式(6)和3.3的注],為比值或百分?jǐn)?shù)(%)
3.5
標(biāo)稱壓縮應(yīng)變 nominal compressive strain
試樣每單位原始長(zhǎng)度L的減少量[見10.2,式(8)],為比值或百分?jǐn)?shù)(%)
3.5.1
標(biāo)稱壓縮屈服應(yīng)變 nominal compressive yield strain
屈服時(shí)壓縮應(yīng)力a(見3.3.1所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變,為比值或百分?jǐn)?shù)(%)
3.5.2
壓縮強(qiáng)度時(shí)的標(biāo)稱壓縮應(yīng)變 nominal compressive strain at compressive strength
對(duì)應(yīng)壓縮強(qiáng)度aM(見3.3.2)時(shí)的應(yīng)變,為比值或百分?jǐn)?shù)(%)。
3.5.3
破壞時(shí)的標(biāo)稱壓縮應(yīng)變 nominal compressive strain at break
試樣破壞時(shí)的應(yīng)變,為比值或百分?jǐn)?shù)(%
3.6
壓縮模量 compressive modulus
E
應(yīng)力差(a2-01)與對(duì)應(yīng)的應(yīng)變差(e2-E1=0.0025-0.005)之比[見10.3,式(9)],單位為兆帕
(MPa)。
注1:壓縮模量?jī)H以壓縮應(yīng)變c(見3.4)為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算
注2:借助計(jì)算機(jī)用兩個(gè)不同的應(yīng)力應(yīng)變點(diǎn)測(cè)定模量Ec,即把這兩點(diǎn)間曲線經(jīng)線性回歸處理后來表示。
4原理
沿著試樣主軸方向,以恒定的速度壓縮試樣,直至試樣發(fā)生破壞或達(dá)到某一負(fù)荷或試樣長(zhǎng)度的減少
值達(dá)到預(yù)定值。測(cè)定試樣在此過程的負(fù)荷。
GB/T1041—2008/ISO604:2002
5設(shè)備
5.1試驗(yàn)機(jī)
5.1.1概述
試驗(yàn)機(jī)應(yīng)符合GB/T17200-1997的規(guī)定同時(shí)還應(yīng)滿足5.1.2~5.1.5的規(guī)定
5.1.2試驗(yàn)速度
試驗(yàn)機(jī)應(yīng)能保持表1規(guī)定的試驗(yàn)速度。若采用其他速度,在速度低于20mm/min時(shí),試驗(yàn)機(jī)的速
度公差應(yīng)在士20%之內(nèi);而速度大于20mm/min時(shí),公差應(yīng)在士10%之內(nèi)。
表1推薦的試驗(yàn)速度
試驗(yàn)速度v/(mm/min
公差/%
士20
土20
士20
士20
20
±10
a該公差是小于GB/T1?200-1997指示的值。
加速、設(shè)備和試驗(yàn)機(jī)的變形量都可能影響應(yīng)力-應(yīng)變曲線的起始區(qū)域,按9.4和9.6的說明可避免
這種情況。
5.1.3壓縮器具
對(duì)試樣施加變形負(fù)荷的兩坎硬化鋼制壓縮板應(yīng)能對(duì)試樣軸向加荷,與軸向偏差在1:1000之內(nèi),
同時(shí)通過拋光的壓板表面?zhèn)鬟f負(fù)荷,這些板面的平整度在0.025mm以內(nèi),兩板彼此平行且垂直于加
荷軸
注:需要時(shí)可使用自對(duì)中設(shè)備。
5.1.4負(fù)荷指示器
負(fù)荷指示器應(yīng)配有一種能指示試樣承受總壓縮力的裝置,該裝置在規(guī)定的試驗(yàn)速度下基本上無慣
性滯后,所指示的總值精度應(yīng)為示值的至少士1%以內(nèi)。
注:使用商業(yè)化的圓形應(yīng)變規(guī)系統(tǒng)可對(duì)由于不對(duì)中而可能產(chǎn)生的橫向力進(jìn)行補(bǔ)償(見9.3)
5.1.5應(yīng)變儀
應(yīng)變儀用于測(cè)定試樣相應(yīng)部分長(zhǎng)度的變化。如果測(cè)定壓縮應(yīng)變e(優(yōu)先研究),那么這個(gè)長(zhǎng)度為標(biāo)
距;另外,對(duì)于標(biāo)稱壓縮應(yīng)變?chǔ)?此長(zhǎng)度即為壓縮器具兩個(gè)接觸表面間的距離。最好能自動(dòng)地記錄此
距離。
儀器在規(guī)定的試驗(yàn)速度下應(yīng)該基本上無慣性滯后。為了測(cè)量模量要使用A型試樣,其精度應(yīng)為所
用應(yīng)變間距的至少士1%。作為壓縮模量的測(cè)量,相當(dāng)于50mm標(biāo)距的士1wm及0.2%的應(yīng)變間距。
當(dāng)應(yīng)變儀加配到試樣上,避免給試樣帶來任何微小的變形或損傷,確保應(yīng)變儀與試樣之間也沒有任
何滑動(dòng)
試樣也可配有縱向應(yīng)變規(guī),其精度應(yīng)為所用應(yīng)變間隔的至少1%。對(duì)于模量的測(cè)量這相當(dāng)于應(yīng)變
的精度為2.0×105。應(yīng)選擇所用的應(yīng)變儀、試樣制備方法及黏合劑不影響試驗(yàn)結(jié)果。
注:稍不對(duì)中及試樣原有的翹曲可能會(huì)使試樣相對(duì)面間產(chǎn)生的應(yīng)變不同,其結(jié)果是在低應(yīng)變下產(chǎn)生誤差。在這種
情況下,可測(cè)量試樣兩相對(duì)面的平均應(yīng)變。但在試樣每一面使用應(yīng)變儀單獨(dú)收集的數(shù)據(jù)時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)試樣的翹
曲和彎曲遠(yuǎn)快于兩相對(duì)表面的平均應(yīng)變。
GB/T1041—2008/ISo604:2002
5.2測(cè)量試樣尺寸的裝置
2.1硬質(zhì)材料
用測(cè)微計(jì)或等效的儀器測(cè)量試樣厚度、寬度和長(zhǎng)度,精確至0.01mm。
試樣測(cè)量臺(tái)的尺寸和形狀應(yīng)適宜,同時(shí)所受力不能改變?cè)嚇拥某叽?/p>
2.2半硬質(zhì)材料
0.01
用帶有能對(duì)試樣施加(20士3)kPa壓力的平面圓形壓腳測(cè)微計(jì)或等效的儀器測(cè)量試樣厚度,精確至
6試樣
6.1形狀和尺寸
6.1.1概述
試樣應(yīng)為棱柱、圓柱或管狀。試樣的尺寸應(yīng)滿足下面的不等式(1)(也可見附錄B)
E”≤0.4
(1)
式中:
c。—一試驗(yàn)時(shí)發(fā)生的最大壓縮標(biāo)稱應(yīng)變,以比值表示;
取決于試樣的形狀,圓柱的直徑、管的外徑或棱柱的厚度(橫截面積的最小側(cè))
—平行于壓縮力軸測(cè)量試樣厚度
注1:為了測(cè)量36中定義的壓縮模量E,推薦的比值x/D>0.08。
注2:通常進(jìn)行壓縮試驗(yàn)時(shí),推薦的比值x/l>0.4。這相應(yīng)于約6%的最大壓縮應(yīng)變。
式(1)是基于被試材料的應(yīng)力應(yīng)變行為是線性的而得出。隨著材料韌性和壓縮應(yīng)變的增加應(yīng)選擇
e。值高于最大應(yīng)變的2~3倍。
6.1.2優(yōu)選試樣
表2給出優(yōu)選試樣的尺寸
試樣優(yōu)選由多用途試樣(見GB/T119972008)切取
不夠或受試產(chǎn)品幾何形狀的制約而不能使用優(yōu)選試樣時(shí),可利用附錄A中介紹的兩種小試樣
表2優(yōu)選類型和試樣尺寸
單位為毫米
類型
測(cè)量
長(zhǎng)度l
寬度b
厚度h
模量
50±2
10±0.2
4±0.2
B
強(qiáng)度
10土0.2
6.2制備
6.2.1模塑和擠塑料
應(yīng)該按照相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)制備試樣。有關(guān)各方另有協(xié)定外,試樣應(yīng)按GB/T93522008
GB/T17037.1-1997、GB/T5471-2008或ISO10724-1:1998材料直接模塑或直接注塑。
6.2.2片材
試樣應(yīng)按ISO2818:1994規(guī)定的方法由片材機(jī)加工而成
6.2.3機(jī)加工
所有的機(jī)加工操作應(yīng)仔細(xì)地進(jìn)行,以產(chǎn)生光滑的表面。特別要注意機(jī)加工使試樣的端面平整光滑、
邊緣銳利清晰,端面垂直于試樣的縱軸,其垂直度在0.025mm以內(nèi)。
試樣的最終表面推薦使用車床或銑床加工
6.2.4標(biāo)線
如果使用光學(xué)應(yīng)變儀則在試樣上加上規(guī)定長(zhǎng)度的兩條標(biāo)線。這些標(biāo)線距試樣中央的距離應(yīng)近似
相等,并且應(yīng)該使用準(zhǔn)確度至少為1%的儀器測(cè)量?jī)蓸?biāo)線之間的距離
GB/T1041-2008/SO604:2002
不能在試樣上刻劃、沖切或壓印標(biāo)線而導(dǎo)致試樣損壞。應(yīng)保證標(biāo)線的媒質(zhì)不對(duì)被試材料帶來有害
的影響,并保證兩條平行的標(biāo)線應(yīng)盡可能細(xì)
6.3試樣
試樣應(yīng)無翹曲,表面和邊緣無劃傷、麻點(diǎn)、縮痕、飛邊或其他會(huì)影響結(jié)果的可見缺陷。朝向壓板的兩
表面應(yīng)平行并與縱軸成直角
借助直尺、規(guī)尺和平板,用目視檢查試樣是否符合這些要求,并用螺旋測(cè)微計(jì)進(jìn)行測(cè)量
試驗(yàn)前,應(yīng)剔除測(cè)量或觀察到一個(gè)或多個(gè)不符合上述要求的試樣,或?qū)⑵浼庸さ胶线m的尺寸和
形狀。
注:注塑試樣通常有1和2間的斜切角以便容易脫模,所以模塑試樣的側(cè)邊一般不平行
6.4各向異性材料
6.4.1對(duì)各向異性材料進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),壓縮力應(yīng)施加到這些產(chǎn)品(模制品、板材、管材等等)使用時(shí)的(若
知道的話)相同或類似的方向上。
6.4.2優(yōu)選試樣可以確定試樣尺寸和產(chǎn)品尺寸之間的關(guān)系,如果不使用優(yōu)選試樣,根據(jù)產(chǎn)品尺寸確定
試樣尺寸,不同于6.1選擇的試樣尺寸。試樣的取向和尺寸有時(shí)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有著非常大的影響,所以應(yīng)
注明取向。
6.4.3當(dāng)材料在兩個(gè)主要方向上顯示的壓縮性能有重大差別時(shí),則應(yīng)在這兩個(gè)方向上進(jìn)行試驗(yàn)。如果
該材料在預(yù)定用途中不在任一主方向上而在某個(gè)特定的方向上承受壓縮力,那么,在該方向上進(jìn)行試
驗(yàn)。應(yīng)記錄試樣相對(duì)主方向的取向。
7試樣的數(shù)目
7.1對(duì)于各向同性的材料,每一樣品至少試驗(yàn)5個(gè)試樣
7.2對(duì)于各向異性的材料,每一樣品至少試驗(yàn)10個(gè)試樣。其中5個(gè)與各向異性的主軸垂直,另外5個(gè)
與之平行
7.3如果試樣在某個(gè)明顯的缺陷處破壞,則應(yīng)廢棄,并更換試樣進(jìn)行試驗(yàn)
8試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)
試樣應(yīng)按照該材料的國家標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)。當(dāng)沒有這種要求時(shí),除非有關(guān)各方另有商定
應(yīng)按照GB/T2918-1998規(guī)定的最適合的條件進(jìn)行
優(yōu)選條件為23/50。如果已知材料的壓縮性能對(duì)濕度不敏感,可不控制濕度
9試驗(yàn)步驟
9.1試驗(yàn)環(huán)境
應(yīng)選擇GB/T2918-1998規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境之一進(jìn)行試驗(yàn),最好與狀態(tài)調(diào)節(jié)使用的環(huán)境相同
9.2試樣尺寸的測(cè)量
沿著試樣的長(zhǎng)度測(cè)量其寬度、厚度和直徑三點(diǎn),并計(jì)算橫截面積的平均值。測(cè)量每個(gè)試樣的長(zhǎng)度
應(yīng)準(zhǔn)確至1%。
9.3裝樣
把試樣放在兩壓板之間,使試樣中心線與兩壓板中心連線一致,應(yīng)保證試樣的兩個(gè)端面與壓板平
行。調(diào)整試驗(yàn)機(jī)使試樣端面剛好與壓板接觸
在壓縮過程中,試樣端面可能沿著壓板滑動(dòng),其滑動(dòng)的變化程度取決于試樣與壓板的表面結(jié)構(gòu)。這
將導(dǎo)致不同程度的桶形變形,影響所測(cè)的結(jié)果。材料的硬度越小,這種影響越明顯。
更精確的測(cè)量,建議在試樣各端面用適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑以促進(jìn)滑動(dòng);或者在試樣和壓板之間墊上細(xì)砂
紙,以阻止滑動(dòng)。無論采用何種方法,都應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中注明。
GB/T1041—2008/ISO604:2002
94預(yù)負(fù)荷
試驗(yàn)前試樣基本上不應(yīng)加負(fù)荷,但是為避免應(yīng)力-應(yīng)變曲線起始部分出現(xiàn)彎曲區(qū)域,這樣的負(fù)荷是
必須的。測(cè)量模量時(shí),開始試驗(yàn)的壓縮應(yīng)力(見圖2)應(yīng)在下述范圍內(nèi)
0≤0≤5×10-E
……(2)
相應(yīng)的預(yù)應(yīng)變E≤0.05%。而當(dāng)測(cè)量諸如aM的特性時(shí),其應(yīng)處在下式的范圍內(nèi):
0≤a≤10
……(3)
注:高度黏彈、韌性材料,如聚乙烯、聚丙烯或吸潮的聚酰胺的壓縮模量明顯地受預(yù)應(yīng)力的影響
2
1—應(yīng)力應(yīng)變曲線起始部分示出的彎曲區(qū)域
2——由于只能在高于啟動(dòng)范圍才能進(jìn)行力的測(cè)量,應(yīng)力-應(yīng)變圖起始部分示出的階躍值。
≤5×10-E或≤10
圖2具有初始彎曲區(qū)域和一個(gè)階躍的應(yīng)力應(yīng)變曲線和確定零應(yīng)變點(diǎn)的示例
9.5試驗(yàn)速度
按照材料規(guī)范調(diào)整試驗(yàn)速度v(見3.2),以毫米每分鐘(mn/min)表示。當(dāng)沒有材料規(guī)范時(shí),調(diào)整
到由表1給出的最接近以下關(guān)系式的值:
=0.022,用于模量測(cè)定
v=0.1l,用于在屈服前破壞的材料強(qiáng)度測(cè)定
7=0.5,用于有屈服的材料強(qiáng)度的測(cè)定
對(duì)于優(yōu)選試樣(見6.1.2),試驗(yàn)速度為
1mm/min(l=50mm),用于模量的測(cè)量;
1mm/min(l=10mm),用于屈服前就破壞的材料強(qiáng)度測(cè)量;
5mm/min(l=10mm),用于具有屈服的材料的強(qiáng)度測(cè)量。
GB/T1041-2008/ISO604:2002
96數(shù)據(jù)的記錄
在試驗(yàn)過程中,測(cè)定試樣的力(應(yīng)力)和相應(yīng)的壓縮量(應(yīng)變),最好使用自動(dòng)記錄系統(tǒng)獲得一條完整
的應(yīng)力應(yīng)變曲線系統(tǒng)。
由試驗(yàn)時(shí)記錄的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù),按第3章的定義測(cè)定相關(guān)的應(yīng)力和應(yīng)變。如果在應(yīng)力應(yīng)變圖的
起始部分發(fā)現(xiàn)彎曲區(qū),檢查是否超出9.4給出的預(yù)應(yīng)力范圍。如果不能對(duì)試樣直接測(cè)量壓縮量,那么就
應(yīng)按附錄C修正試驗(yàn)機(jī)的變形量。
10結(jié)果的計(jì)算和表示
10.1應(yīng)力
用式(4)計(jì)算3.3定義的應(yīng)力參數(shù)
F
(4)
A
式中
應(yīng)力參數(shù),單位為兆帕(MPa)
F測(cè)出的力,單位為牛頓(N);
A—試樣的原始面積,單位為平方毫米(mm2)
10.2應(yīng)變
10.2.1應(yīng)變(用伸長(zhǎng)儀測(cè)量)
用式(5)式(6)計(jì)算3.4定義的壓縮應(yīng)變參數(shù)
△L
(%)=100×
式中
e—應(yīng)變參數(shù),為比值(式5)或百分?jǐn)?shù)(%);
△L0—試樣標(biāo)距間長(zhǎng)度的減量,單位為毫米(mm);
L。試樣的標(biāo)距,單位為毫米(mm)。
10.2.2標(biāo)稱應(yīng)變(由十字頭的移動(dòng)測(cè)量)
用式(7)、式(8)按3.5的定義計(jì)算的標(biāo)稱應(yīng)變:
△L
或
En(%)=100×
……………………(8)
式中
e。標(biāo)稱壓縮應(yīng)變,為比值(式5)或百分?jǐn)?shù)(%);
△L…一壓縮板間距離的減量,單位為亳米(mm)
L——壓縮板間的初始距離,單位為毫米(mm
如果不能用適當(dāng)?shù)奈灰苽鞲衅髦苯訙y(cè)量壓板間的△L,但是可利用,例如試驗(yàn)機(jī)十字頭的位移,應(yīng)
對(duì)測(cè)定的△L(見附錄C施加試驗(yàn)機(jī)變形量的修正
如果在應(yīng)力應(yīng)變圖的起始部分發(fā)現(xiàn)彎曲區(qū),由稍高于9.4所述的起始應(yīng)力處(見圖2)外推至零
應(yīng)變
GB/T1041-2008/ISO604:2002
10.3壓縮模量
按照10.2.I所確定的兩個(gè)規(guī)定的應(yīng)變值,按式(9)計(jì)算3.6定義的壓縮模量:
(9)
式中
E
壓縮模量,單位為兆帕(MPa)
a1一應(yīng)變值e=0.0005時(shí)測(cè)量的應(yīng)力值,單位為兆帕(MPa);
應(yīng)變值e2=0.0025時(shí)測(cè)量的應(yīng)力值,單位為兆帕(MPa)
借助計(jì)算機(jī)用兩個(gè)不同的應(yīng)力應(yīng)變點(diǎn)測(cè)定模量E,即把這兩點(diǎn)間曲線經(jīng)線性回歸處理后來表示。
10.4統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)
計(jì)算5個(gè)試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值。如果需要,按照ISO2602:1980規(guī)定的步驟計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差和
95%置信區(qū)間的平均值。
10.5有效數(shù)字
應(yīng)力和壓縮模量精確到三位有效數(shù)字,壓縮應(yīng)變計(jì)算到兩位有效數(shù)字
11精密度
本試驗(yàn)方法的精密度由于實(shí)驗(yàn)室間數(shù)據(jù)尚未得到,故還不知曉。在收到實(shí)驗(yàn)室間數(shù)據(jù)后,等下次修
訂時(shí),將加進(jìn)有關(guān)精密度的說明。
12試驗(yàn)報(bào)告
試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容:
)注明采用本標(biāo)準(zhǔn)按照下圖模式加上試樣類型和試驗(yàn)速度:
壓縮試驗(yàn)
GB/T1041/A/
試樣類型
試驗(yàn)速度,mm/min
d)標(biāo)識(shí)被試已知材料完整的鑒別說明,包括類型、來源、制造廠;
被試材料的性質(zhì)和形狀的敘述,即是成品還是半成品,是試板還是試樣。這里應(yīng)該包括主要尺
寸、形狀制造方法、層數(shù)、預(yù)處理情況等等;
e)如果適用,給試樣的寬度厚度和長(zhǎng)度的平均值、最小值和最大值
制備試樣所用方法的細(xì)節(jié)
f)如果材料是成品或半成品,則注明從這些成品或半成品上切取的方位;
)受試試樣的數(shù)量
h)狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)所用的環(huán)境,如果需要,加上材料或產(chǎn)品所用的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行的特殊的狀態(tài)調(diào)節(jié)
條件
i)試驗(yàn)機(jī)的精度等級(jí)(見GB/T17200-1997);
j)所用的應(yīng)變儀的型號(hào);
k)所用壓縮裝置的類型;
1)是否在端面上使用了潤(rùn)滑劑或砂紙
m)所測(cè)的第3章所定義的壓縮性能的各個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù);
n)用作受試材料的指示值的所測(cè)每種性能的平均值;
)(可選擇的)標(biāo)準(zhǔn)偏差和(或變異系數(shù)和(或)平均值的置信區(qū)間
p)是否有試樣剔除或被代替,若有說明其理由是什么
)試驗(yàn)日期
GB/T1041-2008/ISO604:2002
附錄A
(規(guī)范性附錄)
小試樣
A.1由于材料可得到的數(shù)量或由于成品的尺寸的制約,制備第6章所規(guī)定的試樣可能做不到。在這
種情況下,可以使用本附錄所述的小試樣進(jìn)行試驗(yàn)。
A.2應(yīng)指明,用小試樣得到的結(jié)果與用標(biāo)準(zhǔn)尺寸試樣得到的結(jié)果將是不同的。
A.3小試樣的使用應(yīng)由有關(guān)各方商定,并在試驗(yàn)報(bào)告中注明
A.4除下面注明的以外,應(yīng)按照本標(biāo)準(zhǔn)中標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行試驗(yàn)
這種小試樣的標(biāo)準(zhǔn)尺寸,應(yīng)符合表A.1的規(guī)定。
表A.1小試樣的標(biāo)稱尺寸
單位為毫米
尺寸
1型
2型
厚度
寬度
356
長(zhǎng)度
35
2型試樣僅應(yīng)用于作壓縮模量的測(cè)定,在這種情況下推薦使用15mm的標(biāo)距以便于測(cè)量。
B/T1041-2008/ISO604:2002
附錄B
資料性附錄)
壓縮翹曲極限
按照尤勒( Euler)的理論,對(duì)于兩端固定的試樣,受試材料的應(yīng)力一應(yīng)變行為是線性時(shí),開始發(fā)生彎
曲時(shí)計(jì)算的臨界軸向壓縮應(yīng)力F·按式(B.1)計(jì)算:
F
T EI
(B.1)
式中
F——臨界彎曲負(fù)荷,單位為牛頓(N);
Ⅰ橫截面的二次矩,單位為毫米的四次方(mmn4);
E-一壓縮模量,單位為牛頓每平方毫米(N/mm2);
試樣長(zhǎng)度,單位為毫米(mm)。
在縱向彎曲時(shí),臨界力能被對(duì)應(yīng)的標(biāo)稱應(yīng)變?nèi)〈?可按式(B.2)計(jì)算
F·=EXA
(B.2)
式中
A—橫截面積,單位為平方毫米(mm2)
eb發(fā)生縱向彎曲時(shí)的標(biāo)稱應(yīng)變(無量綱)
這里給出的是臨界彎曲應(yīng)變,它僅僅取決于試樣尺寸,并按照式(B.3)計(jì)算:
12 AL
(B.3)
對(duì)于不同類型的試樣形狀,式(B.3)可表示為式(B.4)式(B.5)的形式:
a)對(duì)于直棱柱
12
(B.4)
b)對(duì)于圓柱和管子
×|+
…………………(B.5)
式中
直棱柱、圓柱或管子的長(zhǎng)度,也就是與壓縮力方向平行的尺寸,單位為毫米(mm
h—直棱柱的厚度,也就是橫截面的最小側(cè)的厚度,單位為毫米(mm);
圓柱的半徑或管子的外半徑,單位為毫米(mm);
r;—管子的內(nèi)半徑(對(duì)于圓柱體,r1=0)。
和園柱體相比,管子的附加穩(wěn)定性不能應(yīng)用式(B.5),因?yàn)楸”诠芨鶕?jù)附加的縱向彎曲模式的破壞
在此沒有討論。在式(B.4)和(B.5中所用的數(shù)值因子分別等于0.8和0.6。因?yàn)檫@些公式僅僅給出縱
向彎曲應(yīng)變的粗略估計(jì),它們近似于6.1.1中通用不等式,在不等式(1)中選取的數(shù)值因子,已經(jīng)減小到
可以避免彎曲。
11
GB/T1041-2008/ISO604:2002
附錄C
(規(guī)范性附錄)
變形量的修正
如果壓板間的距離的減小量△L不能直接測(cè)量,而應(yīng)用精密地記錄試驗(yàn)機(jī)兩十字頭之間的位移5
來代替,那么,這個(gè)位移差值應(yīng)對(duì)試驗(yàn)機(jī)的變形量CM(見注1)進(jìn)行修正。CM是利用已知壓縮模量
見注2)的高硬度參比材料(如鋼板)制造的側(cè)面平行的試條或直棱柱進(jìn)行測(cè)量。位移5用式(C.1)、式
(C.2)計(jì)算
△L
…………………(C.1)
及
。?！ぁぁ?/p>
(C.2)
F CORdRdECR
式中:
△L—壓縮板間距離的減小量,單位為毫米(mm);
s試驗(yàn)機(jī)上兩個(gè)選擇點(diǎn)間的變化,單位為毫米(mm);
CM選擇點(diǎn)間試驗(yàn)機(jī)的變形量,單位為毫米每牛頓(mm/N);
s當(dāng)利用參比試樣時(shí),選擇點(diǎn)間的距離變化,單位為毫米(mm);
F力,單位為牛頓(N)
EcR—參比材料的壓縮模量,單位為兆帕(MPa);
LR壓縮板間起始距離,單位為毫米(mm);
b—參比試樣寬度,單位為毫米(mm);
dR—參比試樣厚度,單位為毫米〔mm)
應(yīng)保證在相關(guān)力的范圍內(nèi)變形量CM是個(gè)常數(shù)。在此假定下試驗(yàn)機(jī)的變形是個(gè)簡(jiǎn)單的線性關(guān)系
(s=CM×F),由于設(shè)備的影響發(fā)生在一個(gè)或多個(gè)元件上,試驗(yàn)機(jī)的這種假定可能是不正確的
注1:試驗(yàn)機(jī)的三個(gè)部件對(duì)其變形量CM有著影響,通常影響最大射是夾具,次之是力傳感器面最小的是試驗(yàn)機(jī)
機(jī)架。
注2:在試驗(yàn)機(jī)變形量測(cè)量中所遇到的應(yīng)力假定參比材料的壓縮模量與拉伸模量相同。
12
GB/T1041-2008/ISO604:2002
參考文獻(xiàn)
[1]GB/T2035塑料術(shù)語及其定義(GB/T20352008,ISO427:1999,IDT)
[2]GB/T206722006硬質(zhì)泡沫塑料在規(guī)定負(fù)荷和溫度條件下壓縮蠕變的測(cè)定(ISO7616:
1986,IDT)
[3]ISO3597-3:2003紡織玻璃纖維增強(qiáng)塑料—有粗紗增強(qiáng)樹脂制造的棒材機(jī)械性能的測(cè)
定—第3部分:壓縮強(qiáng)度的測(cè)定
[4]ISO7743:2008硫化橡膠或熱塑性塑料壓縮應(yīng)力應(yīng)變性能的測(cè)定
[5]ISO14126:199纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料平面壓縮性能的測(cè)定
中華人民共和國
國家標(biāo)準(zhǔn)
塑料壓縮性能的測(cè)定
GB/T1041—2008/ISO604:2002
