1、技术技术 Performance Testing of Materials3塑性材料的特点：塑性材料的特点：断裂前变形大，塑性指断裂前变形大，塑性指标（标（、）高，抗拉能力强。）高，抗拉能力强。常用指标常用指标-弹性极限、屈服极限、强度极限弹性极限、屈服极限、强度极限；弹性弹性模量模量；断裂伸长率、断面收缩率断裂伸长率、断面收缩率。脆性材料的特点：脆性材料的特点：断裂前变形小，塑性指断裂前变形小，塑性指标低。标低。唯一指标唯一指标-b。4：l 力学性能的数值很宽：力学性能的数值很宽：包括从熔体、软橡皮到包括从熔体、软橡皮到很硬的固体，各种聚合物对于机械应力的反应很硬的固体，各种聚合物对于机械应
2、力的反应相差很大。相差很大。Rubber 在低温下变硬在低温下变硬PMMA,T100 C,变软变软尽管结构无变化，但对于不同温度或外力，尽管结构无变化，但对于不同温度或外力，分子运动是不同的，物理性质也不同分子运动是不同的，物理性质也不同7形变形变温度温度TgTf玻璃态玻璃态高弹态高弹态橡胶态橡胶态粘流态粘流态玻璃化转变区域玻璃化转变区域粘流转变区域粘流转变区域非晶态聚合物非晶态聚合物玻璃化转变为高弹态，转变温度称为玻璃化温度玻璃化转变为高弹态，转变温度称为玻璃化温度Tg高弹态转变为粘流态，转变温度称为粘流温度高弹态转变为粘流态，转变温度称为粘流温度Tf8 实验条件：一定拉伸速率和温度实验条件
3、：一定拉伸速率和温度9ABOCD明显的四个阶段明显的四个阶段1 1、普弹形变阶段、普弹形变阶段OAOA2 2、屈服阶段、屈服阶段ACAC（应变软化阶段）（应变软化阶段）3 3、强迫高弹形变阶段、强迫高弹形变阶段CDCD4 4、应变硬化阶段、应变硬化阶段DBDB10AAEABPoint of elastic limit 弹性极限点弹性极限点AAOCD 11AYBYielding point 屈服点屈服点AAYStrain softening 应变软化应变软化 y yOCD 12AYBY强迫高弹形变强迫高弹形变 y yOCDAAAYBY y yOCDAABB Breaking point 断裂点断
4、裂点Strain hardening 应变硬化应变硬化AYBOCDBBdW0 15拉伸过程中高分子链的运动拉伸过程中高分子链的运动非晶态聚合物的应力非晶态聚合物的应力-应变曲线（玻璃态）应变曲线（玻璃态）I I 普弹形变普弹形变小尺寸运动单元小尺寸运动单元的运动引的运动引起键长键角变化。形变小起键长键角变化。形变小可回复可回复II II 强迫高弹形变强迫高弹形变在大外力作用下在大外力作用下冻结冻结的链段的链段沿外力方向沿外力方向取取向向III III 粘流形变粘流形变在在分子链分子链伸展后继续拉伸伸展后继续拉伸整链整链取向取向排列，使材料的排列，使材料的强度进一步提高。形变不强度进一步提高。形
5、变不可回复。可回复。16处于玻璃态的处于玻璃态的非晶聚合物非晶聚合物在拉伸过程中在拉伸过程中屈服点后屈服点后产生的较大应变，移去外力后产生的较大应变，移去外力后形变不能回复。若将试样温度升到其形变不能回复。若将试样温度升到其T Tg g附附近，该形变则可完全回复，是由高分子近，该形变则可完全回复，是由高分子的的链段运动链段运动所引起的。所引起的。这种形变称为这种形变称为强强迫高弹形变。迫高弹形变。强迫高弹形变（冷拉）强迫高弹形变（冷拉）17T(a)Different temperature温度温度a:TTg 脆断脆断b:TTg 屈服后断屈服后断c:TTg 几十度几十度 韧断韧断d:Tg以上以上 无屈服无屈服 Example-PVC18特征温度特征温度Tb：T bt，铸铁抗压性能铸铁抗压性能远远大于抗拉远远大于抗拉性能性能2.断裂面为与断裂面为与轴向大致成轴向大致成45o55o的滑的滑移面破坏。移面破坏。2 2、脆性材料（铸铁）的压缩、脆性材料（铸铁）的压缩44建筑专业用的混凝土压缩时的应力建筑专业用的混凝土压缩时的应力应变图应变图混凝土的抗压强度要比抗拉强度大混凝土的抗压强度要比抗拉强度大1010倍左右倍左右47Thank you!
