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塑料彎曲試驗(yàn)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(qiáng)度、剛度及變形特性。以下從試驗(yàn)?zāi)康?、?biāo)準(zhǔn)、設(shè)備、流程、數(shù)據(jù)處理及注意事項(xiàng)等方面詳細(xì)說明：
一、試驗(yàn)?zāi)康?br /> 測定塑料材料的彎曲強(qiáng)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(jì)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(yàn)
GB/T GB/T 9341-2008 中國塑料彎曲性能試驗(yàn)方法
JIS JIS K7171:2015 日本塑料彎曲試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
三、試驗(yàn)設(shè)備與樣品制備
1. 主要設(shè)備
材料試驗(yàn)機(jī)：配備彎曲夾具（三點(diǎn)彎曲或四點(diǎn)彎曲），載荷精度≥1%。
彎曲夾具：
三點(diǎn)彎曲：適用于測定彎曲強(qiáng)度，支點(diǎn)跨距通常為樣品厚度的 16 倍（如樣品厚 4mm，跨距 64mm）。
四點(diǎn)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(diǎn)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(yàn)流程
設(shè)備校準(zhǔn)與參數(shù)設(shè)置
校準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī)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(diǎn)上，確保樣品與支點(diǎn)垂直，無傾斜。
加載與數(shù)據(jù)采集
啟動試驗(yàn)機(jī)，均勻施加彎曲載荷，記錄載荷 - 位移曲線直至樣品斷裂或達(dá)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(dá)到大載荷后停止試驗(yàn)。
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(qiáng)效果。
通過彎曲試驗(yàn)，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(jì)和材料研發(fā)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。

關(guān)于塑料拉伸的國家標(biāo)準(zhǔn)主要有以下這些：
GB/T 1040《塑料拉伸性能的測定》：這是核心國家標(biāo)準(zhǔn)，分為多個部分。
第 1 部分：總則：規(guī)定了在規(guī)定條件下測定塑料和復(fù)合材料拉伸性能的一般原則，包括試驗(yàn)原理、術(shù)語定義及通用要求等。
第 2 部分：模塑和擠塑塑料的試驗(yàn)條件：明確了模塑和擠塑塑料進(jìn)行拉伸性能測定的具體試驗(yàn)條件與數(shù)據(jù)處理方法。
第 3 部分：薄膜和薄片的試驗(yàn)條件：針對薄膜和薄片類塑料的拉伸性能測試，規(guī)定了相應(yīng)的試驗(yàn)條件等內(nèi)容。
第 4 部分：各向同性和正交各向異性纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的試驗(yàn)條件：適用于各向同性和正交各向異性纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的拉伸性能測定。
第 5 部分：單向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的試驗(yàn)條件：規(guī)定了單向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料拉伸性能測試的相關(guān)條件。
GB/T 11546-1989《塑料拉伸蠕變測定方法》：規(guī)定了塑料拉伸蠕變的測定方法，用于研究塑料材料在長時間恒定拉伸負(fù)荷作用下的蠕變性能。
GB/T 13525-1992《塑料拉伸沖擊性能試驗(yàn)方法》：該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了塑料拉伸沖擊性能的試驗(yàn)方法，以評估塑料材料在高速拉伸沖擊載荷下的性能。
GB/T 16421-1996《塑料拉伸性能小試樣試驗(yàn)方法》：適用于采用小尺寸試樣對塑料拉伸性能進(jìn)行測定，在某些特定情況下，如材料量有限或需要對小部件進(jìn)行測試時使用。
GB/T 1447-2005《纖維增強(qiáng)塑料拉伸性能試驗(yàn)方法》：針對纖維增強(qiáng)塑料，規(guī)范了其拉伸性能的試驗(yàn)方法，包括試樣制備、試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)步驟以及結(jié)果計(jì)算等方面。
GB/T 3354-1999《定向纖維增強(qiáng)塑料拉伸性能試驗(yàn)方法》：用于測定定向纖維增強(qiáng)塑料的拉伸性能，對這類材料的拉伸測試進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定。

5 篇資料


人工加速老化試驗(yàn)
通過模擬或強(qiáng)化單一環(huán)境因素（如光、熱、濕度），在短時間內(nèi)評估材料老化性能。
1. 熱空氣老化試驗(yàn)（常用）
原理：將試樣置于恒溫干燥箱中，在氧氣氛圍下加速氧化老化，模擬高溫環(huán)境（如發(fā)動機(jī)艙、烘箱設(shè)備）。
設(shè)備：熱老化箱（溫度控制精度 ±1℃，空氣流通速率 10~20 次 / 小時）。
步驟：
試樣在 23℃±2℃環(huán)境調(diào)節(jié) 24 小時，測量初始性能（如重量、拉伸強(qiáng)度）。
將試樣放入老化箱，按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定溫度（如聚乙烯 70℃，聚丙烯 100℃）和時間（24h、168h、1000h 等）。
取出試樣冷卻至室溫，再次測量性能，計(jì)算老化前后的性能保持率。
標(biāo)準(zhǔn)參考：GB/T 3512-2014 中規(guī)定，溫度偏差應(yīng)≤±1℃，試樣與箱壁距離≥50mm。


人工加速老化試驗(yàn)
光老化試驗(yàn)（模擬紫外線輻射）
紫外（UV）老化試驗(yàn)：
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(yàn)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(yàn)：
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。


FRP 拉伸強(qiáng)度的測試方法與標(biāo)準(zhǔn)
測試需遵循國際或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，典型流程及標(biāo)準(zhǔn)如下：
試樣制備
試樣形狀：常用啞鈴型或矩形，需確保夾持端不提前破壞。
尺寸：如 ASTM D3039 標(biāo)準(zhǔn)中，試樣寬度 12.7 mm，標(biāo)距 50 mm。
測試設(shè)備與條件
材料試驗(yàn)機(jī)，加載速率通常為 2-5 mm/min，需控制環(huán)境溫度和濕度。
關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)對比
標(biāo)準(zhǔn)體系 適用范圍 測試要點(diǎn)
ASTM D3039 聚合物基復(fù)合材料 規(guī)定試樣尺寸、加載速率及數(shù)據(jù)處理方法
ISO 527-4 纖維增強(qiáng)塑料 區(qū)分單向和多向增強(qiáng)材料的測試要求
GB/T 1447-2005 中國國家標(biāo)準(zhǔn) 等效采用 ISO 527，側(cè)重玻璃纖維增強(qiáng)塑料
數(shù)據(jù)計(jì)算
拉伸強(qiáng)度（σ）= 斷裂載荷（F）/ 試樣原始截面積（A）。

FRP 拉伸強(qiáng)度的提升途徑與技術(shù)
多尺度增強(qiáng)
引入納米材料（如碳納米管、石墨烯）改性樹脂，改善界面載荷傳遞，可使拉伸強(qiáng)度提升 10%-30%。
混雜纖維設(shè)計(jì)
混合碳纖維與玻璃纖維，兼顧強(qiáng)度（碳纖維）與成本（玻璃纖維），例如某些風(fēng)電葉片采用混雜 FRP，拉伸強(qiáng)度達(dá) 800-1000 MPa。
智能 FRP 材料
嵌入光纖傳感器監(jiān)測拉伸載荷下的微裂紋擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度退化的實(shí)時預(yù)警。

纖維增強(qiáng)塑料的拉伸強(qiáng)度依托于纖維與基體的協(xié)同作用，通過優(yōu)化材料組成、成型工藝及界面性能，可在輕量化場景中替代傳統(tǒng)金屬材料。其測試與應(yīng)用需結(jié)合具體標(biāo)準(zhǔn)與場景需求，而納米技術(shù)與智能監(jiān)測的引入正推動 FRP 向更高強(qiáng)度、更智能化方向發(fā)展。

塑料板耐液體試驗(yàn)
試驗(yàn)?zāi)康呐c應(yīng)用場景
耐液體試驗(yàn)是評估塑料板在特定液體環(huán)境中抗腐蝕、溶脹、性能退化能力的關(guān)鍵測試，主要用于：
材料篩選：確定塑料板是否適用于化工、食品、水處理等接觸液體的場景。
質(zhì)量控制：驗(yàn)證塑料板在生產(chǎn)過程中是否達(dá)到耐液體性能標(biāo)準(zhǔn)。
壽命預(yù)測：通過加速試驗(yàn)預(yù)估塑料板在長期液體浸泡下的可靠性。

塑料板的耐液體性能評估指標(biāo)
重量變化率（Δm）
公式：Δm = (m? - m?)/m? ×
標(biāo)準(zhǔn)：通常要求 Δm ≤ ±5%，具體依應(yīng)用場景調(diào)整（如食品接觸材料要求更嚴(yán)格）。
尺寸變化率（Δd）
公式：Δd = (d? - d?)/d? ×
關(guān)注：厚度膨脹或收縮可能影響密封性能（如管道墊片）。
外觀與結(jié)構(gòu)變化
目視檢查：變色、起泡、裂紋、分層；
顯微鏡觀察：表面微觀損傷（如溶劑導(dǎo)致的微裂紋）。
力學(xué)性能保留率
測試浸泡后試樣的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度，要求保留率≥80%（如 ASTM D543 建議）。