材料壓縮性能測試

1. 聚氨酯材料的性能檢測方法

聚氨酯材料的性能檢測方法：

對於生活中的各類用品，我們對它們的感受是直觀的，例如：堅硬、彈性、韌性、脆性等概念，這種通過直觀感覺和知覺獲取的信息一般被稱為定性判斷。定性判斷通常是模糊的，不精確的，且不利於對比的。

各行業對各領域的產品性能都有一套成熟的標准測量試驗，我國針對各種產品的各項指標也制訂了標准試驗以進行測量（國標，GB）。通過比較各類材料的在標准試驗中測量得到的性能數值，我們可以對生活中的材料有更清晰的了解。下面將要介紹的便是聚氨酯製品（PU製品）日常使用中涉及的的性能及其測試。

一、 拉伸強度和伸長率

定義

拉伸強度：在拉伸實驗中，試樣直至斷裂為止，單位面積所承受的最大拉伸應力。

伸長率（斷裂伸長率）：試樣斷裂時標線間距離的增加量與初始標距之比，以百分率表示。

說明

生活中，拉力是對產品最常見的作用力之一，對於任何有拉力作用的產品，拉伸強度和伸長率都是必須測定的技術指標。各類聚氨酯製品，不管是聚氨酯泡沫塑料（PU泡沫）、彈性體、膠黏劑、合成革樹脂膠膜等都需進行拉伸測試。拉伸強度指標說明了產品所能承受的最大拉力，伸長率說明了產品在拉斷過程中的伸長量。

另外，彈性體有時還有定伸強度（定伸模量）指標，是指在特定伸長率時的拉伸應力。

【詳情參考 GB/T 1040-2006， GB/T 528-2009】

二、 撕裂強度

定義

試樣在與泡沫上升方向垂直的方向上，在拉力作用和一定拉伸速率下，被撕裂50mm以上，撕裂過程中的最大撕裂力除以厚度，即為撕裂強度。

說明

在實際生活中，撕裂力一般和拉力同時出現，物體被拉扯時常常是拉力和撕裂力共同作用於物體。軟質泡沫塑料（PU軟泡）及彈性體材料有撕裂強度指標（N/m 或 N/cm），該指標說明了材料的抗撕裂能力。

【詳情參考 GB/T 10808-2006， GB/T 529-2008】

三、 壓縮強度、壓陷硬度及壓縮永久變形

定義

壓縮強度（對於PU硬泡）和壓陷硬度（對於PU軟泡）：試樣受到負荷並變形到一定程度時，單位面積所產生的應力。

壓縮永久變形（對於PU軟泡）：在規定溫度下，使試樣在一定的時間內維持恆定的變形，待試樣回復一段時間後，測定試樣的初始厚度與最終厚度之差，計算它與初始厚度之比，百分率表示材料的壓縮永久變形。

說明

PU泡沫在生活中常被用作墊材，如坐墊、床墊、枕芯等，我們經常評價某個坐墊太軟或某種枕頭太硬，而壓縮強度和壓陷硬度則是將這種評價量化，精準化，以便在生產和質量檢驗中有據可依、有標准可查。

通常，我們說一個枕頭不能用了的時候，大多是因為枕頭被壓扁後難以膨脹起來，失去了彈性。這種情形便是壓縮永久變形試驗的生活版，我們可以通過壓縮永久變形這一性能來描述說明PU軟泡的使用壽命，顯然壓縮永久變形值越低，PU軟泡的壽命越長。

【詳情參考 GB/T 8813-2008， GB/T 10807-2006， GB/T 6669-2008】

2. 壓桿穩定實驗和壓縮試驗有什麼不同

壓桿穩定實驗和壓縮試驗兩者之間有3點不同，具體介紹如下：

一、兩者的適用不同：

1、壓桿穩定實驗的適用：壓桿穩定實驗對於塑性材料，無法測出壓縮強度極限，但可以測量出彈性模量、比例極限和屈服強度等。與拉伸試驗相似，通過壓縮試驗可以作出壓縮曲線。

2、壓縮試驗的適用：壓縮試驗主要適用於脆性材料，如鑄鐵、軸承合金和建築材料等。

二、兩者的相關要求不同：

1、壓桿穩定實驗的相關要求：由於受壓桿失穩後將喪失繼續承受原設計荷載的能力，而失穩現象又常是突然發生的，所以，結構中受壓桿件的失穩常造成嚴重的後果，甚至導致整個結構物的倒塌。工程上出現較大的工程事故中，有相當一部分是因為受壓構件失穩所致，因此對受壓桿的穩定問題絕不容忽視。

2、壓縮試驗的相關要求：壓縮試驗中，試樣端面存在較大的摩擦力，影響試驗結果。試樣越短影響越大，為減少摩擦力的影響，一般規定試樣的長度與直徑的比為1～3，同時降低試樣的表面粗糙度，塗以潤滑油脂或墊上一層薄的聚四氟乙烯等材料。

三、兩者的用途不同：

1、壓桿穩定實驗的用途：壓桿穩定實驗主要應用於大型工程中。

2、壓縮試驗的用途：壓縮試驗為測定材料在軸向靜壓力作用下的力學性能的試驗，是材料機械性能試驗的基本方法之一。

3. 對於結構材料 常見的測試性能有哪些

材料除了具有重要性和多樣性以外，還有一些通用特性，如材料的力學性能，又稱機械性能，任何材料受力後都要產生變形，變形到一定程度即發生斷裂。這種在外載作用下材料所表現的變形與斷裂的行為叫力學行為，它是由材料內部的物質結構決定的，是材料固有的屬性。不同材料的幾大力學性能通常都可以利用科准測控試驗機通過以下實驗測得。
1、拉伸實驗
拉伸試驗是其中一種最常用的試驗方法，用於測定試樣在受到軸向拉伸載荷後的行為。這些試驗類型可在室溫或受控(加熱或製冷)條件下進行，以確定材料的拉伸性能。
2、壓縮試驗
壓縮試驗是一種常用於測定材料的壓縮負載或抗壓性的試驗方法，同時也用於測定材料在受到一個特定的壓縮負載並保持一段設定時間後的恢復能力。壓縮試驗用於測定材料在載入下的行為。此外也可測定一段時間內材料在(恆定或遞增)載荷下可承受的最大應力。
3、彎曲試驗
彎曲試驗是材料機械性能試驗的基本方法之一，其測定材料承受彎曲載荷時的力學特性的試驗。

4. 橡膠材料需要做哪些測試

橡膠材料需要做以下41個測試：

1. 邵氏A型硬度ASTM，ISO，GB/T，JIS，BSEN

2. 邵氏D型硬度ASTM，ISO，GB/T，BSEN

3. 拉伸強度ASTM，ISO，GB/T，JIS，BSEN

4. 伸長率ASTM，ISO，GB/T，JIS，BSEN

5. 高低溫拉伸實驗GB

6. 撕裂強度ASTM，ISO，GB/T

7. 壓縮變形ASTM，ISO，GB/T，BS

8. PS硬質泡沫測試

9. 表面密度壓縮強度ASTM

10. 彎曲強度ASTM

11. 氧指數ASTMPF

12. 硬質泡沫測試

13. 表面密度ASTM

14. 壓縮強度ASTM

15. 拉伸強度ASTM

16. 導熱系數ASTM

17. 吸水率ASTM

18. 水蒸汽透過率ASTMPU

19. 軟質海綿測試

20. 表面密度

21. 指定壓縮率的壓縮應力

22. 指定應力的壓縮厚度

23. 壓縮強度

24. 恆定變形壓縮強度

25. 拉深強度

26. 撕裂性能

27. 恆定變形靜壓力損失

28. 濕熱老化

29. 熱空氣老化

30. 老化後物理性能變化

31. 軟質發泡海綿橡膠測試ASTM

32. 壓縮強度

33. 熱空氣老化

34. 老化後壓縮強度變化

35. 耐油

36. 壓縮永久變形

37. 低溫脆化

38. 吸水率

39. 液體浸泡

40. 壓陷硬度

41. 耐化學性能測試

5. 材料的壓縮強度和抗壓強度有什麼區別

材料的壓縮強度和抗壓強度區別：
1.壓縮強度是在壓縮試驗中，試樣直至破裂(脆性材料)或產生屈服(非脆性材料)時所承受的最大壓縮應力。
2.抗壓強度（compressive strength）代號σbc，指外力施壓力時的強度極限。
3.計算時採用的面積是試樣的原始橫截面積。在沒有明顯屈服點的場合，可以用預先設定的偏置屈服點的壓應力來定義。壓縮強度也是一個重要的力學量，它表徵材料抵抗壓縮載荷而不失效的能力。
4.岩石的最大抗壓強度的量測，通常是在固定的實驗室中進行，並利用功率為十至一百噸以上的特殊水壓機來把測試樣本壓碎。為測試岩石的抗壓強度，其樣品需製成立方體或圓柱體的形狀，同時其尺寸還得視岩石的不同而異。

6. 壓縮實驗適用於哪些金屬材料的塑性測試

壓縮試驗主要適用於脆性材料，如鑄鐵、軸承合金和建築材料等。

7. 高分子材料性能測試的具體方法有哪些

1- 物理化學性質；
1.1密度和相對密度： 通常採用浸漬法，常見檢測標准包括ISO 1183，ASTM D792 ，ASTM D1505，GB/T 1033。
1.2吸水性：試樣在經過下燥後，在規定的試樣尺寸、規定的溫度、規定的浸水時間下的吸水量。常見檢測標准包括ISO 62，ASTM D570，GB/T 1034。
1.3 耐化學葯品性：塑料耐酸、耐鹼、耐溶劑和其他化學品的能力。常見檢測標准包ISO 175，ASTM D543， GB/T 11547。

2- 力學性能，也稱機械性能；
塑料力學性能常用的檢測項目包括：
2.1 拉伸性能：拉伸彈性模量；拉伸強度；斷裂伸長率；泊松比。常見檢測標准包括ISO 527，ASTM D 638，GB/T 1040-2006；
2.2 彎曲性能：彎曲彈性模量；彎曲強度。常見檢測標准包括ISO 178，ASTM D790，GB/T 9341
2.3 壓縮性能：壓縮彈性模量；壓縮強度。常見檢測標准包括ISO 604，ASTM D695，GB/T 1041；
2.4 撕裂性能：撕裂強度。常見檢測標准包括ISO 6383，ASTM D1004，GB/T 16578。
2.5 摩擦和摩損。常見檢測標准包括ISO 8295；ISO 5470，ASTM D1044，GB/T 3960，GB/T 19089，GB/T 5478。
2.6 剪切性能：剪切強度。常見檢測標准包括ISO 6721―2，5，ASTM D5279。
2.7 抗沖擊性能：簡支梁；懸臂梁；落錘；落球；儀器化落鏢法；拉伸沖擊。常見檢測標准包括ISO 180，ASTM D256，GB/T 1843；ISO 179，GB/T 1043；ISO 6603，ASTM D3763；ASTM D 3420，GB/T 8809。
2.8 硬度：球壓痕；布氏硬度；洛氏硬度。常見檢測標准包括ISO 2039，ASTM D785， GB/T 2411，GB/T 3398，GB/T 9342。
2.9 粘接性能。常見檢測標准包括ISO 15509，ASTM D 3164，ASTM D3163，GB/T 16276。
2.10 耐疲勞性。ISO 13586-1，ASTM D5045。
2.11 蠕變和應力鬆弛。常見檢測標准包括ISO 899-1/-2, ASTM D2990。
3- 熱性能；
3.1 熔體質量流動速率（MFR）和熔體體積流動速率（MVR），常見檢測標准包括ISO 1133，ASTM D 1238，GB/T 3682；
3.2 維卡軟化點（VST）；常見檢測標准包括ISO 306，ASTM D1512，GB/T 1633；
3.3 熱變形溫度（HDT)；常見檢測標准包括ISO 75，ASTM D 648，GB/T 1634；
3.4 玻璃化轉變溫度和熔點（結晶行為）（DSC）；常見檢測標准包括ISO 11357，ASTM D3417，GB/T 19466；
3.5 熱膨脹系數（TMA）；，常見檢測標准包括ISO 11359，ASTM E 831，GB/T 1036；
3.6 動態力學性能（DMA)；，常見檢測標准包括ISO 6721。
3.7 熱失重（TG）；，常見檢測標准包括ISO 11358。
3.8 脆化溫度；，常見檢測標准包括ISO 974，ASTM D746，ASTM D1790，GB/T 5470。
3.9 流變行為：常見檢測標准包括：轉矩流變儀（ASTM D3795），毛細管流變儀（ISO 11443，ASTM D3835）, 旋轉流變儀（ISO 6721-10，ASTM D4440）。

4- 電性能；
4.1 體積電阻率，常見檢測標准包括 IEC 60093，ASTM D257，GB/T 1410；
4.2 介電強度，常見檢測標准包括IEC 60243，ASTM D 149；
4.3 介電常數，常見檢測標准包括IEC 60250，ASTM D150，GB/T 1409；
4.4 介質損耗因數，常見檢測標准包括IEC 60250，ASTM D150，GB/T 1409。

5- 耐老化性能；
5.1 實驗室光源曝露，常見檢測標准包括ISO 4892 ，GB/T 16422；
5.2 大氣自然暴露，常見檢測標准包括ISO 877，ASTM D1435，GB/T 3681；
5.3 熱空氣暴露，常見檢測標准包括GB/T 7141；
5.4 濕熱暴露 ，常見檢測標准包括ISO 4611，GB/T 12000。

6- 氣體透過性能；
6.1 透氣性，常見檢測標准包括ISO 2556，ASTM D1434，GB/T 1038；
6.2 透水蒸氣性，常見檢測標准包括ASTM E 96，GB/T 1037；

7- 光學性能：
7.1 透光率/霧度，常見檢測標准包括ASTM D 1003，GB/T 2410。

8- 燃燒與阻燃性能：
8.1 氧指數法，常見檢測標准包括ISO 4589，ASTM D2863，GB/T 2406；
8.2 熾熱棒法，常見檢測標准包括GB/T 2 407；
8.3 垂直燃燒 ，常見檢測標准包括ISO 1210，ASTM D 3014，GB/T 2408。
8.4 水平燃燒 ，常見檢測標准包括ISO 1210，ASTM D 635，GB/T 2408。

8. 低碳鋼和鑄鐵的抗拉,抗壓,抗剪切等性能的分析實驗

一、實驗目的：

1、比較低碳鋼和鑄鐵壓縮變形和破壞現象。 

2、測定低碳鋼的屈服極限σs和鑄鐵的強度極限σb。 

3、比較鑄鐵在拉伸和壓縮兩種受力形式下的機械性能、分析其破壞原因。

二、驗儀器和設備：

1、萬能材料試驗機。 

2、游標卡尺。 

三、 試件介紹：

根據國家有關標准，低碳鋼和鑄鐵等金屬材料的壓縮試件一般製成圓柱形試件。低碳鋼壓縮試件的高度和直徑的比例為3：2，鑄鐵壓縮試件的高度和直徑的比例為2：1。試件均為圓柱體。 

四、實驗原理：

壓縮實驗是研究材料性能常用的實驗方法。對鑄鐵、鑄造合金、建築材料等脆性材料尤為合適。通過壓縮實驗觀察材料的變形過程、破壞形式，並與拉伸實驗進行比較。

壓縮試驗在壓力試驗機上進行。當試件受壓時，其上下兩端面與試驗機支撐之間產生很大的摩擦力，使試件兩端的橫向變形受到阻礙，故壓縮後試件呈鼓形。

摩擦力的存在會影響試件的抗壓能力甚至破壞形式。為了盡量減少摩擦力的影響，實驗時試件兩端必須保證平行，並與軸線垂直，使試件受軸向壓力。另外。端面加工應有較高的光潔度。

五、實驗結果：

1、低碳鋼：試樣逐漸被壓扁，形成圓鼓狀。這種材料延展性很好，不會被壓斷，壓縮時產生很大的變形，上下兩端面受摩擦力的牽制變形小，而中間受其影響逐漸減弱。 

2、鑄鐵：壓縮時變形很小，承受很大的力之後在大約45度方向產生剪切斷裂，說明鑄鐵材料受壓時其抗剪能力小於抗壓能力。