材料压缩性能测试

1. 聚氨酯材料的性能检测方法

聚氨酯材料的性能检测方法：

对于生活中的各类用品，我们对它们的感受是直观的，例如：坚硬、弹性、韧性、脆性等概念，这种通过直观感觉和知觉获取的信息一般被称为定性判断。定性判断通常是模糊的，不精确的，且不利于对比的。

各行业对各领域的产品性能都有一套成熟的标准测量试验，我国针对各种产品的各项指标也制订了标准试验以进行测量（国标，GB）。通过比较各类材料的在标准试验中测量得到的性能数值，我们可以对生活中的材料有更清晰的了解。下面将要介绍的便是聚氨酯制品（PU制品）日常使用中涉及的的性能及其测试。

一、 拉伸强度和伸长率

定义

拉伸强度：在拉伸实验中，试样直至断裂为止，单位面积所承受的最大拉伸应力。

伸长率（断裂伸长率）：试样断裂时标线间距离的增加量与初始标距之比，以百分率表示。

说明

生活中，拉力是对产品最常见的作用力之一，对于任何有拉力作用的产品，拉伸强度和伸长率都是必须测定的技术指标。各类聚氨酯制品，不管是聚氨酯泡沫塑料（PU泡沫）、弹性体、胶黏剂、合成革树脂胶膜等都需进行拉伸测试。拉伸强度指标说明了产品所能承受的最大拉力，伸长率说明了产品在拉断过程中的伸长量。

另外，弹性体有时还有定伸强度（定伸模量）指标，是指在特定伸长率时的拉伸应力。

【详情参考 GB/T 1040-2006， GB/T 528-2009】

二、 撕裂强度

定义

试样在与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，撕裂过程中的最大撕裂力除以厚度，即为撕裂强度。

说明

在实际生活中，撕裂力一般和拉力同时出现，物体被拉扯时常常是拉力和撕裂力共同作用于物体。软质泡沫塑料（PU软泡）及弹性体材料有撕裂强度指标（N/m 或 N/cm），该指标说明了材料的抗撕裂能力。

【详情参考 GB/T 10808-2006， GB/T 529-2008】

三、 压缩强度、压陷硬度及压缩永久变形

定义

压缩强度（对于PU硬泡）和压陷硬度（对于PU软泡）：试样受到负荷并变形到一定程度时，单位面积所产生的应力。

压缩永久变形（对于PU软泡）：在规定温度下，使试样在一定的时间内维持恒定的变形，待试样回复一段时间后，测定试样的初始厚度与最终厚度之差，计算它与初始厚度之比，百分率表示材料的压缩永久变形。

说明

PU泡沫在生活中常被用作垫材，如坐垫、床垫、枕芯等，我们经常评价某个坐垫太软或某种枕头太硬，而压缩强度和压陷硬度则是将这种评价量化，精准化，以便在生产和质量检验中有据可依、有标准可查。

通常，我们说一个枕头不能用了的时候，大多是因为枕头被压扁后难以膨胀起来，失去了弹性。这种情形便是压缩永久变形试验的生活版，我们可以通过压缩永久变形这一性能来描述说明PU软泡的使用寿命，显然压缩永久变形值越低，PU软泡的寿命越长。

【详情参考 GB/T 8813-2008， GB/T 10807-2006， GB/T 6669-2008】

2. 压杆稳定实验和压缩试验有什么不同

压杆稳定实验和压缩试验两者之间有3点不同，具体介绍如下：

一、两者的适用不同：

1、压杆稳定实验的适用：压杆稳定实验对于塑性材料，无法测出压缩强度极限，但可以测量出弹性模量、比例极限和屈服强度等。与拉伸试验相似，通过压缩试验可以作出压缩曲线。

2、压缩试验的适用：压缩试验主要适用于脆性材料，如铸铁、轴承合金和建筑材料等。

二、两者的相关要求不同：

1、压杆稳定实验的相关要求：由于受压杆失稳后将丧失继续承受原设计荷载的能力，而失稳现象又常是突然发生的，所以，结构中受压杆件的失稳常造成严重的后果，甚至导致整个结构物的倒塌。工程上出现较大的工程事故中，有相当一部分是因为受压构件失稳所致，因此对受压杆的稳定问题绝不容忽视。

2、压缩试验的相关要求：压缩试验中，试样端面存在较大的摩擦力，影响试验结果。试样越短影响越大，为减少摩擦力的影响，一般规定试样的长度与直径的比为1～3，同时降低试样的表面粗糙度，涂以润滑油脂或垫上一层薄的聚四氟乙烯等材料。

三、两者的用途不同：

1、压杆稳定实验的用途：压杆稳定实验主要应用于大型工程中。

2、压缩试验的用途：压缩试验为测定材料在轴向静压力作用下的力学性能的试验，是材料机械性能试验的基本方法之一。

3. 对于结构材料 常见的测试性能有哪些

材料除了具有重要性和多样性以外，还有一些通用特性，如材料的力学性能，又称机械性能，任何材料受力后都要产生变形，变形到一定程度即发生断裂。这种在外载作用下材料所表现的变形与断裂的行为叫力学行为，它是由材料内部的物质结构决定的，是材料固有的属性。不同材料的几大力学性能通常都可以利用科准测控试验机通过以下实验测得。
1、拉伸实验
拉伸试验是其中一种最常用的试验方法，用于测定试样在受到轴向拉伸载荷后的行为。这些试验类型可在室温或受控(加热或制冷)条件下进行，以确定材料的拉伸性能。
2、压缩试验
压缩试验是一种常用于测定材料的压缩负载或抗压性的试验方法，同时也用于测定材料在受到一个特定的压缩负载并保持一段设定时间后的恢复能力。压缩试验用于测定材料在加载下的行为。此外也可测定一段时间内材料在(恒定或递增)载荷下可承受的最大应力。
3、弯曲试验
弯曲试验是材料机械性能试验的基本方法之一，其测定材料承受弯曲载荷时的力学特性的试验。

4. 橡胶材料需要做哪些测试

橡胶材料需要做以下41个测试：

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. 拉伸强度ASTM，ISO，GB/T，JIS，BSEN

4. 伸长率ASTM，ISO，GB/T，JIS，BSEN

5. 高低温拉伸实验GB

6. 撕裂强度ASTM，ISO，GB/T

7. 压缩变形ASTM，ISO，GB/T，BS

8. PS硬质泡沫测试

9. 表面密度压缩强度ASTM

10. 弯曲强度ASTM

11. 氧指数ASTMPF

12. 硬质泡沫测试

13. 表面密度ASTM

14. 压缩强度ASTM

15. 拉伸强度ASTM

16. 导热系数ASTM

17. 吸水率ASTM

18. 水蒸汽透过率ASTMPU

19. 软质海绵测试

20. 表面密度

21. 指定压缩率的压缩应力

22. 指定应力的压缩厚度

23. 压缩强度

24. 恒定变形压缩强度

25. 拉深强度

26. 撕裂性能

27. 恒定变形静压力损失

28. 湿热老化

29. 热空气老化

30. 老化后物理性能变化

31. 软质发泡海绵橡胶测试ASTM

32. 压缩强度

33. 热空气老化

34. 老化后压缩强度变化

35. 耐油

36. 压缩永久变形

37. 低温脆化

38. 吸水率

39. 液体浸泡

40. 压陷硬度

41. 耐化学性能测试

5. 材料的压缩强度和抗压强度有什么区别

材料的压缩强度和抗压强度区别：
1.压缩强度是在压缩试验中，试样直至破裂(脆性材料)或产生屈服(非脆性材料)时所承受的最大压缩应力。
2.抗压强度（compressive strength）代号σbc，指外力施压力时的强度极限。
3.计算时采用的面积是试样的原始横截面积。在没有明显屈服点的场合，可以用预先设定的偏置屈服点的压应力来定义。压缩强度也是一个重要的力学量，它表征材料抵抗压缩载荷而不失效的能力。
4.岩石的最大抗压强度的量测，通常是在固定的实验室中进行，并利用功率为十至一百吨以上的特殊水压机来把测试样本压碎。为测试岩石的抗压强度，其样品需制成立方体或圆柱体的形状，同时其尺寸还得视岩石的不同而异。

6. 压缩实验适用于哪些金属材料的塑性测试

压缩试验主要适用于脆性材料，如铸铁、轴承合金和建筑材料等。

7. 高分子材料性能测试的具体方法有哪些

1- 物理化学性质；
1.1密度和相对密度： 通常采用浸渍法，常见检测标准包括ISO 1183，ASTM D792 ，ASTM D1505，GB/T 1033。
1.2吸水性：试样在经过下燥后，在规定的试样尺寸、规定的温度、规定的浸水时间下的吸水量。常见检测标准包括ISO 62，ASTM D570，GB/T 1034。
1.3 耐化学药品性：塑料耐酸、耐碱、耐溶剂和其他化学品的能力。常见检测标准包ISO 175，ASTM D543， GB/T 11547。

2- 力学性能，也称机械性能；
塑料力学性能常用的检测项目包括：
2.1 拉伸性能：拉伸弹性模量；拉伸强度；断裂伸长率；泊松比。常见检测标准包括ISO 527，ASTM D 638，GB/T 1040-2006；
2.2 弯曲性能：弯曲弹性模量；弯曲强度。常见检测标准包括ISO 178，ASTM D790，GB/T 9341
2.3 压缩性能：压缩弹性模量；压缩强度。常见检测标准包括ISO 604，ASTM D695，GB/T 1041；
2.4 撕裂性能：撕裂强度。常见检测标准包括ISO 6383，ASTM D1004，GB/T 16578。
2.5 摩擦和摩损。常见检测标准包括ISO 8295；ISO 5470，ASTM D1044，GB/T 3960，GB/T 19089，GB/T 5478。
2.6 剪切性能：剪切强度。常见检测标准包括ISO 6721―2，5，ASTM D5279。
2.7 抗冲击性能：简支梁；悬臂梁；落锤；落球；仪器化落镖法；拉伸冲击。常见检测标准包括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：球压痕；布氏硬度；洛氏硬度。常见检测标准包括ISO 2039，ASTM D785， GB/T 2411，GB/T 3398，GB/T 9342。
2.9 粘接性能。常见检测标准包括ISO 15509，ASTM D 3164，ASTM D3163，GB/T 16276。
2.10 耐疲劳性。ISO 13586-1，ASTM D5045。
2.11 蠕变和应力松弛。常见检测标准包括ISO 899-1/-2, ASTM D2990。
3- 热性能；
3.1 熔体质量流动速率（MFR）和熔体体积流动速率（MVR），常见检测标准包括ISO 1133，ASTM D 1238，GB/T 3682；
3.2 维卡软化点（VST）；常见检测标准包括ISO 306，ASTM D1512，GB/T 1633；
3.3 热变形温度（HDT)；常见检测标准包括ISO 75，ASTM D 648，GB/T 1634；
3.4 玻璃化转变温度和熔点（结晶行为）（DSC）；常见检测标准包括ISO 11357，ASTM D3417，GB/T 19466；
3.5 热膨胀系数（TMA）；，常见检测标准包括ISO 11359，ASTM E 831，GB/T 1036；
3.6 动态力学性能（DMA)；，常见检测标准包括ISO 6721。
3.7 热失重（TG）；，常见检测标准包括ISO 11358。
3.8 脆化温度；，常见检测标准包括ISO 974，ASTM D746，ASTM D1790，GB/T 5470。
3.9 流变行为：常见检测标准包括：转矩流变仪（ASTM D3795），毛细管流变仪（ISO 11443，ASTM D3835）, 旋转流变仪（ISO 6721-10，ASTM D4440）。

4- 电性能；
4.1 体积电阻率，常见检测标准包括 IEC 60093，ASTM D257，GB/T 1410；
4.2 介电强度，常见检测标准包括IEC 60243，ASTM D 149；
4.3 介电常数，常见检测标准包括IEC 60250，ASTM D150，GB/T 1409；
4.4 介质损耗因数，常见检测标准包括IEC 60250，ASTM D150，GB/T 1409。

5- 耐老化性能；
5.1 实验室光源曝露，常见检测标准包括ISO 4892 ，GB/T 16422；
5.2 大气自然暴露，常见检测标准包括ISO 877，ASTM D1435，GB/T 3681；
5.3 热空气暴露，常见检测标准包括GB/T 7141；
5.4 湿热暴露 ，常见检测标准包括ISO 4611，GB/T 12000。

6- 气体透过性能；
6.1 透气性，常见检测标准包括ISO 2556，ASTM D1434，GB/T 1038；
6.2 透水蒸气性，常见检测标准包括ASTM E 96，GB/T 1037；

7- 光学性能：
7.1 透光率/雾度，常见检测标准包括ASTM D 1003，GB/T 2410。

8- 燃烧与阻燃性能：
8.1 氧指数法，常见检测标准包括ISO 4589，ASTM D2863，GB/T 2406；
8.2 炽热棒法，常见检测标准包括GB/T 2 407；
8.3 垂直燃烧 ，常见检测标准包括ISO 1210，ASTM D 3014，GB/T 2408。
8.4 水平燃烧 ，常见检测标准包括ISO 1210，ASTM D 635，GB/T 2408。

8. 低碳钢和铸铁的抗拉,抗压,抗剪切等性能的分析实验

一、实验目的：

1、比较低碳钢和铸铁压缩变形和破坏现象。 

2、测定低碳钢的屈服极限σs和铸铁的强度极限σb。 

3、比较铸铁在拉伸和压缩两种受力形式下的机械性能、分析其破坏原因。

二、验仪器和设备：

1、万能材料试验机。 

2、游标卡尺。 

三、 试件介绍：

根据国家有关标准，低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般制成圆柱形试件。低碳钢压缩试件的高度和直径的比例为3：2，铸铁压缩试件的高度和直径的比例为2：1。试件均为圆柱体。 

四、实验原理：

压缩实验是研究材料性能常用的实验方法。对铸铁、铸造合金、建筑材料等脆性材料尤为合适。通过压缩实验观察材料的变形过程、破坏形式，并与拉伸实验进行比较。

压缩试验在压力试验机上进行。当试件受压时，其上下两端面与试验机支撑之间产生很大的摩擦力，使试件两端的横向变形受到阻碍，故压缩后试件呈鼓形。

摩擦力的存在会影响试件的抗压能力甚至破坏形式。为了尽量减少摩擦力的影响，实验时试件两端必须保证平行，并与轴线垂直，使试件受轴向压力。另外。端面加工应有较高的光洁度。

五、实验结果：

1、低碳钢：试样逐渐被压扁，形成圆鼓状。这种材料延展性很好，不会被压断，压缩时产生很大的变形，上下两端面受摩擦力的牵制变形小，而中间受其影响逐渐减弱。 

2、铸铁：压缩时变形很小，承受很大的力之后在大约45度方向产生剪切断裂，说明铸铁材料受压时其抗剪能力小于抗压能力。