用缺口試樣判別纖維增強或加有無機填料的塑料的耐沖擊性能,其結(jié)果表現(xiàn)出較大的偏差,如玻璃纖維增強尼龍在lzod缺口沖擊試驗中表現(xiàn)出高于純尼龍的沖擊強度值,但實際情況不是這樣的。用lzod沖擊試驗方法評價
注塑加工材料韌性的不真實性。類似的情況,即由實驗方法本身的局限性,影響了判斷材料韌性的準(zhǔn)確性,在其他各類沖擊試驗方法法中也有不同程度的存在。
一般由手冊提供的材料韌性數(shù)據(jù)不能用于制品的直接設(shè)計。制品的設(shè)計和材料的選擇往往還需要對制品相同或相似的模型進行類似于實際使用條件的測試條件測試,才能最后確定。盡管常用的實驗方法導(dǎo)出的數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確表征材料的實際韌性,而且不同試驗方法導(dǎo)出的結(jié)果并不能進行比較,但是了解一些材料在沖擊載荷下可能的破壞行為,對于選材尚不失為有重要參考價值。
制品受到周期性反復(fù)作用的應(yīng)力,包括拉伸、彎曲、壓縮或扭曲等不同類型的應(yīng)力,而發(fā)生交替形變的現(xiàn)象,成為疲勞。疲勞的直接結(jié)果是造成材料力學(xué)性能持續(xù)的衰減,甚至導(dǎo)致材料彎曲破壞。由于材料的內(nèi)部或表層一般都會某些微觀的缺陷,這些缺陷可引起局部的應(yīng)力集中,在周期應(yīng)力的持續(xù)作用下,缺陷處會首先產(chǎn)生微觀裂紋,并逐步擴展,最后發(fā)生斷裂。
由于塑料材料特有的粘彈特性,在外力的作用下,形變的速度可能跟不上應(yīng)力變化的速度,以至于沒次的循環(huán)總有一部分機械能作為熱量消耗掉,這種現(xiàn)象成為滯后生熱,由于塑料導(dǎo)熱性差,不能及時轉(zhuǎn)移的熱量會不斷累積,使得局部溫度不斷升高,力學(xué)性能降低,最終導(dǎo)致熱破壞。
影響塑料疲勞行為的因素是多方面的,包括材料本身的特性,如強度、導(dǎo)熱性、缺口敏感性,制品的幾何形狀、尺寸大小、厚度及表面質(zhì)量,作用于制品的應(yīng)力類型、應(yīng)力大小、作用的頻率以及外界環(huán)境、尺寸大小、厚度及表面質(zhì)量。作用于制品的應(yīng)力類型、應(yīng)力大小、作用的頻率以及外界環(huán)境,如溫度、濕度、環(huán)境接枝的參與等。
不同的材料導(dǎo)致疲勞破壞的原因各有偏重。一些硬質(zhì)脆性塑料,如硬質(zhì)PVC、PPO、PSF和一些熱固性塑料,其疲勞破壞主要由開裂造成,而一些韌性塑料,如氟塑料、PP、PE、PA等可由熱破壞造成,還有一些塑料品種,如PMMAD、POM、PET、PC等兩方面因素都存在。不過,對大多數(shù)塑料來說,受熱是疲勞破壞的重要因素。
在工程設(shè)計中,對所選擇的
注塑加工材料最關(guān)心的是,在交變應(yīng)力作用下材料的使用壽命,或者確定使用壽命下的設(shè)計應(yīng)力。一般可通過材料的疲勞壽命曲線對有關(guān)參數(shù)進行粗略的估算。所謂S-N曲線是描述破壞應(yīng)力N與破壞時的循環(huán)次數(shù)S關(guān)系的曲線,他是通過測試許多試樣,且每一個試樣都在不同應(yīng)力水平的循環(huán)應(yīng)力下進行疲勞測試,將各應(yīng)力下破壞的循環(huán)次數(shù)。
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