報告形式電子報告/紙質(zhì)報告檢測周期3~5個工作日資質(zhì)CMA/CNAS

塑料彎曲試驗是評估塑料材料力學(xué)性能的重要方法，主要用于測定材料在彎曲載荷下的強度、剛度及變形特性。以下從試驗?zāi)康?、?biāo)準(zhǔn)、設(shè)備、流程、數(shù)據(jù)處理及注意事項等方面詳細(xì)說明：
一、試驗?zāi)康?br /> 測定塑料材料的彎曲強度（材料斷裂前能承受的大彎曲應(yīng)力）和彎曲模量（材料抵抗彎曲變形的能力）。
評估材料在靜態(tài)彎曲載荷下的韌性或脆性，為材料選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計及質(zhì)量控制提供依據(jù)。
二、常用標(biāo)準(zhǔn)
標(biāo)準(zhǔn)體系 標(biāo)準(zhǔn)號 適用范圍
ISO ISO 178:2019 通用塑料彎曲性能測定
ASTM ASTM D790-21 熱塑性和熱固性塑料彎曲試驗
GB/T GB/T 9341-2008 中國塑料彎曲性能試驗方法
JIS JIS K7171:2015 日本塑料彎曲試驗標(biāo)準(zhǔn)
三、試驗設(shè)備與樣品制備
1. 主要設(shè)備
材料試驗機：配備彎曲夾具（三點彎曲或四點彎曲），載荷精度≥1%。
彎曲夾具：
三點彎曲：適用于測定彎曲強度，支點跨距通常為樣品厚度的 16 倍（如樣品厚 4mm，跨距 64mm）。
四點彎曲：適用于測定彎曲模量，載荷分布更均勻，減少局部應(yīng)力集中。
位移傳感器：測量樣品中點撓度，精度≥0.01mm。
環(huán)境控制箱：如需控溫（如 23℃±2℃）、控濕（50%±5%）。
2. 樣品制備
形狀與尺寸（以 ASTM D790 為例）：
矩形試樣：長 80-127mm，寬 12.7mm，厚 3-12.7mm，邊緣無毛刺。
若樣品為板材，需從板材上切割標(biāo)準(zhǔn)試樣，避免各向異性影響。
預(yù)處理：
樣品需在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境（23℃±2℃，50%±5% 濕度）下放置 40 小時以上，消除內(nèi)應(yīng)力。
四、試驗流程
設(shè)備校準(zhǔn)與參數(shù)設(shè)置
校準(zhǔn)試驗機載荷和位移傳感器，設(shè)定加載速度（通常 2-10mm/min，根據(jù)材料硬度調(diào)整，如硬塑料選 2mm/min，軟塑料選 10mm/min）。
安裝樣品與夾具
將樣品平穩(wěn)放置于支點上，確保樣品與支點垂直，無傾斜。
加載與數(shù)據(jù)采集
啟動試驗機，均勻施加彎曲載荷，記錄載荷 - 位移曲線直至樣品斷裂或達到規(guī)定撓度（如樣品厚度的 5%）。
若樣品未斷裂（如高韌性塑料），則在達到大載荷后停止試驗。
數(shù)據(jù)記錄
記錄大載荷、斷裂時的撓度、樣品斷裂形式（如脆性斷裂、韌性斷裂）。
應(yīng)用場景：
用于塑料板材、管材、型材的質(zhì)量檢測，或評估材料添加填料（如玻璃纖維）后的增強效果。
通過彎曲試驗，可全面了解塑料材料在彎曲載荷下的力學(xué)行為，為工程設(shè)計和材料研發(fā)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。

人工加速老化試驗
光老化試驗（模擬紫外線輻射）
紫外（UV）老化試驗：
原理：使用紫外燈（如 UVA-340、UVB-313）發(fā)射特定波長紫外線（280~400nm），配合冷凝或噴水模擬晝夜溫差與雨水侵蝕。
設(shè)備：紫外老化試驗箱（如 QUV 設(shè)備），典型條件：UVB-313 燈，波長 295~313nm，輻照度 0.89W/m2@310nm，冷凝階段溫度 50℃，噴水階段溫度 60℃。
標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 16422.3-2014，適用于評估塑料耐候性（如戶外管材、涂料）。
氙燈老化試驗：
原理：氙燈發(fā)射全光譜（290~2500nm），更接近自然光，通過濾光片調(diào)節(jié)光譜分布（如窗玻璃濾光、日光濾光）。
設(shè)備：氙燈老化箱（如 Ci65 設(shè)備），典型條件：輻照度 550W/m2@300~400nm，溫度 65℃±3℃，濕度 65%±5%，周期 120min（102min 光照 + 18min 噴水）。
標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 16422.2-2014，適用于汽車內(nèi)飾、建筑塑料等需耐全光譜輻射的材料。


纖維增強塑料（FRP）拉伸強度的全面解析
一、纖維增強塑料（FRP）與拉伸強度的定義
纖維增強塑料是由纖維（如玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等）作為增強相，樹脂（如環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂等）作為基體復(fù)合而成的材料。其拉伸強度是指材料在軸向拉伸載荷作用下抵抗斷裂的大應(yīng)力值，單位通常為兆帕（MPa）。
二、FRP 拉伸強度的關(guān)鍵影響因素
FRP 的拉伸強度由以下因素共同決定：
纖維類型與性能
纖維的拉伸強度是 FRP 強度的主要來源，例如：
玻璃纖維（E - 玻璃）：拉伸強度約 1800-3400 MPa；
碳纖維（T700）：拉伸強度約 4900 MPa；
芳綸纖維（Kevlar）：拉伸強度約 3600 MPa。
纖維含量與取向
纖維體積分?jǐn)?shù)：通常在 30%-70% 范圍內(nèi)，含量越高，強度越高，但超過閾值會導(dǎo)致樹脂浸潤不足，反而降低性能。
取向：單向纖維增強 FRP 的軸向拉伸強度遠(yuǎn)橫向（如單向碳纖維 FRP 軸向強度可達 2000 MPa 以上，橫向僅約 50 MPa）。
基體樹脂性能
樹脂的強度、韌性及與纖維的粘結(jié)性直接影響載荷傳遞效率。例如，環(huán)氧樹脂的粘結(jié)強度不飽和聚酯樹脂。
界面結(jié)合強度
纖維與樹脂的界面脫粘會導(dǎo)致應(yīng)力集中，降低整體強度。表面處理（如偶聯(lián)劑處理）可改善界面結(jié)合。
成型工藝
手糊成型、真空灌注、拉擠成型等工藝會影響纖維分布均勻性和孔隙率，例如拉擠成型的 FRP 因纖維排列規(guī)整，強度更高。