非固化橡胶沥青防水涂料蠕变性能测试_孙彦伟

非固化橡胶沥青防水涂料蠕变性能测试_孙彦伟
非固化橡胶沥青防水涂料蠕变性能测试_孙彦伟

在建筑防水工程中,建筑物的震动、热胀冷缩和基层沉降变形、

开裂等均会导致防水层断裂,进而引发渗漏。在实际工程应用中,对于基层变形较大的防水工程,防水层一般采用空铺法或点粘法施工,以缓解基层变形、开裂对防水层的破坏,但也还是很容易发生局部渗漏而引发窜水等现象。因此,

建筑防水领域迫切需要一种新型的蠕变材料,要求该材料具有优异的粘结性、蠕变性和自愈性,与基面和防水层均能够实现满粘,材料自身的蠕变性能够很好地吸收和消除基层地质沉降、热胀冷缩等原因产生的传递给防水层的拉应力,施工时外力原因造成的孔洞能够自愈。

非固化橡胶沥青防水涂料可满足上述要求,该材料本身优异的蠕变性能可以很好地吸收和释放建筑基层开裂产生的应力,与空气长期接触永不固化,持久保持黏滞性和自愈性,可以很好地封闭基层的毛细孔洞和微细裂缝,一旦粘结就会难以剥离,即使某一部分受外力破坏出现孔洞也会迅速自愈,避免了窜水现象的发生。非固化橡胶沥青防水涂料蠕变性能的研究在国内还属空白,本文采用静态蠕变法和应力松弛法对非固化橡胶沥青防水涂料的蠕变性能进行了测试,分析了其蠕变行为,对蠕变机理进行了初步探讨,为非固化橡胶沥青防水涂料的应用提供一定的理论支持。1蠕变实验1.1

测试方法设计

因非固化橡胶沥青防水涂料的行业标准尚未公

非固化橡胶沥青防水涂料蠕变性能测试

孙彦伟,张书言,马

(唐山德生防水股份有限公司,河北唐山064010)

摘要:采用静态蠕变和应力松弛试验对非固化橡胶沥青防水涂料的蠕变性能进行了测试,分析了静态蠕变行为,并对蠕变机理进行了初步的探讨。结果表明,温度越高,非固化橡胶沥青防水涂料蠕变变形越显著,其蠕变变形为普弹蠕变、高弹蠕变和黏流蠕变三者的总和。

关键词:非固化橡胶沥青防水涂料;蠕变性能;静态蠕变试验;应力松弛试验文章编号:1007-497X (2013)-22-0037-03

中图分类号:TU56+1.65

文献标识码:A

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—收稿日期:2013-08-01作者简介:孙彦伟,男,1983年生,硕士研究生,从事防水材料研发工作。联系地址:064012河北省唐山市丰润区任各庄工业园区唐山德生防水股份有限公司。

Test of Creep Property of Non-cured Rubber Modified Asphalt Waterproofing Coating

Sun Yanwei ,Zhang Shuyan ,Ma Shuang

(Tangshan Desheng Waterproof Co.,Ltd.,Tangshan,Hebei 064010,China )

Abstract:Creep propery of non -cured rubber modified asphalt waterproofing coating was tested by static creep test and stress relaxation test.The article analysed the static creep behavior and preliminary studied the creep mechanism.The results showed when the temperature was high,the creep deformation of non-cured rubber modified asphalt waterproofing coating was significant.The creep deformation included ordinary elastic creep,high elastic creep and viscous creep.

Key words:non-cured rubber modified asphalt waterproofing coating;creep property;static creep test;stress relaxation test

检测技术

中国建筑防水20

13.2237

布实施,故其蠕变性能在国内尚无标准化的检测手段。本文根据相关文献和资料,设计了两种方法对非固化橡胶沥青防水涂料的蠕变性能进行测试。

静态蠕变法:在恒定温度条件和一定外力作用下,测试非固化橡胶沥青防水涂料形变随时间的变化情况。静态蠕变试验方法的示意图见图1。

应力松弛法:在恒定温度条件和恒定拉伸速度作用下,拉伸力一定时,停止拉伸,保持该拉伸长度,检测非固化橡胶沥青防水涂料应力随时间的变化情况。1.2

试件制备和测试方法

静态蠕变试验:取一定量的非固化橡胶沥青防水涂料,热熔后将其刮涂在铝板上,涂层厚度为(2±0.2)mm ;然后将另一块铝板粘贴在刮涂面上,粘合面积为100mm ×50mm ;用1kg 重物均匀压在试件上面保持10min ,在标准试验条件下放置24h 。同时测试5组样品,测试温度为(23±2)℃,每组样品在粘合面两端做好标记,加载一定外力后,记录不同时间下非固化橡胶沥青防水涂料的下滑位移,试验结果为5组测试值的平均值。

应力松弛试验:将两片铝板用非固化橡胶沥青防水涂料粘接,粘合面积为50mm ×50mm ,涂层厚度为(2±0.2)mm ;用1kg 重物均匀压在试件上面保持10min ,在标准试验条件下放置24h 。测试试件为10个,测试温度为(23±2)℃,在拉力机上测试在一定拉伸速度下5个试件的最大拉力,计算5个试件的最大拉力平均值,然后将剩余的5个试件按同样的拉伸速度拉伸至计算得到的最大拉力平均值的95%,停止拉伸,固定拉力机夹具的距离并开始计时,测定非固

化橡胶沥青防水涂料应力值的变化情况。2结果与讨论

2.1

静态蠕变试验的结果

非固化橡胶沥青防水涂料以胶粉、

高分子聚合物等改性沥青为基料,其蠕变破坏是由改性沥青混合料的弹性流动引起的。一般认为,改性沥青混合料为非牛顿流体,根据相关理论,非固化橡胶沥青防水涂料的自身特性、

温度等均会对蠕变产生影响。在一定外力作用下,非固化橡胶沥青防水涂料在不同温度下的形变与时间的关系见图2。从图2可以看出,温度对非固化橡胶沥青防水涂料的蠕变性能有很大的影响:

温度较低时,外力加载瞬间,变形很小且很慢,在保持恒定外力作用下,形变慢慢趋于稳定,蠕变不易被察觉,整个过程经历了减速蠕变和稳定蠕变两个阶段;

温度较高时,外力加载瞬间形变很大,外力恒定作用下,形变随时间的推移而不断增加,蠕变现象较明显,蠕变曲线经历三个阶段,即减速蠕变阶段、稳态蠕变阶段和加速蠕变阶段。可能的原因是:随着温度的升高,改性沥青混合料内部获得更多的热能,有利于弹性流动。但是只有在适当的外力作用下,温度在改性沥青混合料的玻璃化转变温度T g 以上时,非固化橡胶沥青防水涂料的高分子链段才会在外力作用下发生滑动,同时又受物料内部摩擦力的作用,发生缓慢运动,产生明显的蠕变现象[1]。因此,在非固化橡胶沥青防水涂料的研发过程中要考虑到这一点。

在静态蠕变试验时,也发现两个铝板的粘合面上均满粘了非固化橡胶沥青防水涂料,说明外力作用下

铝板非固化涂料

铝板

重物

图1静态蠕变试验方法示意图

30℃

20℃

10℃0

200

400

600800

1000

1200时间/s

50454035302520151050形变/m m

图2静态蠕变曲线

38CBW 2013

.22

检测技术

引发的变形破坏发生在非固化橡胶沥青防水涂料内部。因此,非固化橡胶沥青防水涂料本身的内聚强度不能过大,否则蠕变破坏很可能发生在材料与基面之间,会影响材料的防水性能,在非固化橡胶沥青防水涂料的研发过程中也要考虑到这一点。2.2

应力松弛试验结果

应力松弛是指高分子材料在恒温和形变保持不变的情况下,材料内部应力随时间衰减的现象。应力松弛与蠕变有很强的相关性,蠕变越大,应力松弛能力越强。剪切应力松弛现象可以直观地反应与基面粘结的非固化橡胶沥青防水涂料对基层开裂应力所作出的响应。

图3为非固化橡胶沥青防水涂料的应力松弛曲线。从图3可以看出,非固化橡胶沥青防水涂料在拉伸剪切应力作用下,表现出比较明显的应力松弛现象:应力加载初期,应力衰减显著,应力松弛速率较快;应力降低到一定值后,应力松弛速率较慢,趋于一恒定值,然后不再发生变化。应力松弛也反映了非固化橡胶沥青防水涂料内部聚合物分子运动的情况:在外力作用下,聚合物高分子链段被拉长,分子链段就顺着外力方向运动以减少或消除内部摩擦力,以期恢复平衡状态。在适当的外力和温度下,分子链段受到的内摩擦力适中,应力松弛现象较明显。

2.3静态蠕变行为分析及机理探讨

蠕变曲线反映了非固化橡胶沥青防水涂料在外

力作用下的变形特性。根据相关理论和文献报道[1],蠕变曲线中第2阶段的斜率k ,即稳定蠕变阶段的斜

率越大,非固化橡胶沥青防水涂料在外力作用下的蠕变变形越大。从图2中可以直观地看出,随着温度的升高,k 值逐渐增大,蠕变变形量也逐渐增加,表明非固化橡胶沥青防水涂料的蠕变性能对温度比较敏感。非固化橡胶沥青防水涂料的蠕变行为可认为是改性沥青混合料黏弹性的突出表现,其不仅与材料自身的结构有关,还受温度和外力的影响。蠕变行为的实质就是材料受到外力作用时,材料内部各运动单元对此作出的响应。非固化橡胶沥青防水涂料的静态蠕变包括三种形变:普弹形变、高弹形变和黏性流动形变。普弹形变是改性沥青混合料中高分子链的键长和键角受外力作用瞬间产生的;高弹形变是分子链不断伸展,构象发生变化产生的;黏性流动形变是分子链的相对滑移产生的。因此,

非固化橡胶沥青防水涂料的总蠕变为普弹蠕变、高弹蠕变和黏流蠕变三者的总和。3结论

1)静态蠕变试验表明,非固化橡胶沥青防水涂料的蠕变对温度很敏感,随着温度的升高,蠕变变形增加。

2)应力松弛曲线也反映了非固化橡胶沥青防水涂料的蠕变行为,可以直观地反映非固化橡胶沥青防水涂料的应力释放过程,可用来考察材料性能的优劣。

3)非固化橡胶沥青防水涂料蠕变曲线中稳定蠕变阶段的斜率越大,材料的蠕变变形越大。非固化橡胶沥青防水涂料的蠕变形变为普弹蠕变、高弹蠕变和黏流蠕变三者的总和。

4)静态蠕变和应力松弛试验方法均可用来测试非固化橡胶沥青防水涂料的蠕变性能。因蠕变性能受材料本身、温度和应力等诸多因素影响,可采用静态蠕变试验方法深入地研究非固化橡胶沥青防水涂料中各组分加量对蠕变的影响,优化配方,这将是课题组今后研究的重点。同时,也会不断优化改进试验方法。参考文献:

[1]栗培龙,张争奇,王秉纲.沥青混合料高温蠕变变形行为及

机理[J].建筑材料学报,2012,3(15):422-426.

150

300

450600

750

900

时间/s

2824201612840应力/N

图3应力松弛曲线

检测技术

中国建筑防水20

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橡胶力学性能测试标准

序号标准号:发布年份标准名称(仅供参考) 1 GB 1683-1981 硫化橡胶恒定形变压缩永久变形的测定方法 2 GB 1686-1985 硫化橡胶伸张时的有效弹性和滞后损失试验方法 3 GB 1689-1982 硫化橡胶耐磨性能的测定(用阿克隆磨耗机) 4 GB 532-1989 硫化橡胶与织物粘合强度的测定 5 GB 5602-1985 硫化橡胶多次压缩试验方法 6 GB 6028-1985 硫化橡胶中聚合物的鉴定裂解气相色谱法 7 GB 7535-1987 硫化橡胶分类分类系统的说明 8 GB/T 11206-1989 硫化橡胶老化表面龟裂试验方法 9 GB/T 11208-1989 硫化橡胶滑动磨耗的测定 10 GB/T 11210-1989 硫化橡胶抗静电和导电制品电阻的测定 11 GB/T 11211-1989 硫化橡胶与金属粘合强度测定方法拉伸法 12 GB/T 1232.1-2000 未硫化橡胶用圆盘剪切粘度计进行测定第1部分:门尼粘度的测定 13 GB/T 12585-2001 硫化橡胶或热塑性橡胶橡胶片材和橡胶涂覆织物挥发性液体透过速率的测定(质量法) 14 GB/T 12829-2006 硫化橡胶或热塑性橡胶小试样(德尔夫特试样)撕裂强度的测定 15 GB/T 12830-1991 硫化橡胶与金属粘合剪切强度测定方法四板法 16 GB/T 12831-1991 硫化橡胶人工气候(氙灯)老化试验方法 17 GB/T 12834-2001 硫化橡胶性能优选等级 18 GB/T 13248-1991 硫化橡胶中锰含量的测定高碘酸钠光度法 19 GB/T 13249-1991 硫化橡胶中橡胶含量的测定管式炉热解法 20 GB/T 13250-1991 硫化橡胶中总硫量的测定过氧化钠熔融法 21 GB/T 13642-1992 硫化橡胶耐臭氧老化试验动态拉伸试验法 22 GB/T 13643-1992 硫化橡胶或热塑性橡胶压缩应力松弛的测定环状试样 23 GB/T 13644-1992 硫化橡胶中镁含量的测定CYDTA滴定法 24 GB/T 13645-1992 硫化橡胶中钙含量的测定EGTA滴定法 25 GB/T 13934-2006 硫化橡胶或热塑性橡胶屈挠龟裂和裂口增长的测定(德墨西亚型) 26 GB/T 13935-1992 硫化橡胶裂口增长的测定 27 GB/T 13936-1992 硫化橡胶与金属粘接拉伸剪切强度测定方法 28 GB/T 13937-1992 分级用硫化橡胶动态性能的测定强迫正弦剪切应变法 29 GB/T 13938-1992 硫化橡胶自然贮存老化试验方法 30 GB/T 13939-1992 硫化橡胶热氧老化试验方法管式仪法 31 GB/T 14834-1993 硫化橡胶与金属粘附性及对金属腐蚀作用的测定 32 GB/T 14835-1993 硫化橡胶在玻璃下耐阳光曝露试验方法 33 GB/T 14836-1993 硫化橡胶灰分的定性分析 34 GB/T 15254-1994 硫化橡胶与金属粘接180°剥离试验 35 GB/T 15255-1994 硫化橡胶人工气候老化(碳弧灯)试验方法 36 GB/T 15256-1994 硫化橡胶低温脆性的测定(多试样法) 37 GB/T 15584-1995 硫化橡胶在屈挠试验中温升和耐疲劳性能的测定第一部分:基本原理 38 GB/T 15905-1995 硫化橡胶湿热老化试验方法 39 GB/T 16585-1996 硫化橡胶人工气候老化(荧光紫外灯)试验方法 40 GB/T 16586-1996 硫化橡胶与钢丝帘线粘合强度的测定 41 GB/T 16589-1996 硫化橡胶分类橡胶材料

金属蠕变试验程序

金属蠕变试验程序 1 范围 1.1 本程序适用于外贸产品用金属材料在恒定拉伸负荷及一定温度下测定作为时间函数的变形量的测量方法(蠕变试验)。本程序也包括对试验设备的基本要求。 2 参考资料 2.1 ASTM标准: E4 试验机的校准方法 E6 力学试验方法相关术语标准定义 E83 引伸计的校验和分级标准方法 E139金属材料的蠕变、蠕变—断裂和持久强度试验的推荐标准试验方法 E1012 试样在拉伸载荷下校正同轴度的方法 2.2 其它标准: GB/T 2039 金属拉伸蠕变及持久试验方 3 术语 3.1 定义 在ASTM E6定义的第E节中给出与蠕变试验相关的定义和术语。与力学性能试验方法相关的术语,适用于本程序中使用的术语。仅用于本程序的特定术语,按下面规定的意义使用。 3.2 术语 3.2.1 轴向应变-指离试样轴线等距离处在两相对侧面测量的变形平均值。 3.2.2 弯曲应变-是试样表面应变与轴向应变之差。通常它围绕着沿试样平行距部分而逐点发生改变。 3.2.2.1 最大弯曲应变-是试样平行距部分内弯曲应变的最大值。它可根据在两个不同纵向位置从三个圆周部位测出的应变值计算出来。 3.2.3 蠕变-指在施加一个保持恒定的负荷以后发生的与时间有关的应变。 3.2.4 蠕变试验的目的:在通常低于试验期间引起断裂的应力下测量所产生的蠕变和蠕变速度,因为最大的变形量只有百分之几,因此需要灵敏的引伸计。 4 设备 4.1 试验机 4.1.1 试验机的准确度应在ASTM E4“试验机的校准方法”中规定的允许范围内,并按照周期要求每年进行一次检定。 4.1.2 应注意保证负荷尽可能沿轴线施加于试样上。要得到完全的轴向对中是困难的,特别是当拉杆和引伸杆穿过炉子端部填料的情况下,但是,试验机和夹具应能对精确加工的试样加荷,从而使最大弯曲应变不超过轴向应变的10%,这是根据试验机所检定的最低负荷和零负荷时的应变读数计算的。 注1——这一要求是为了限制试验设备引起试验期间发生过大的弯曲。据认为,即使采用检定合格的设备,

钻井液常规性能测试

中国石油大学(华东)油田化学基础实验报告 班级:石工1412 学号:姓名:教师:范鹏 同组者: 实验日期: 2016.9.28 实验一、钻井液常规性能测试 一、实验目的 1、掌握六速旋转粘度计的使用方法以及钻井液表观粘度、塑性粘度和动切力的测定和计算方法; 2、掌握静滤失仪的使用方法以及钻井液滤失量、pH值和泥饼厚度的测定方法; 3、掌握钻井液膨润土含量的实验原理和测定方法; 4、掌握钻井液密度的测定方法; 5、掌握钻井液漏斗粘度的测定方法; 二、实验装置 钻井液:400ml 高速搅拌机六速旋转粘度计打气筒失水仪滤纸量筒秒表钢板尺 PH试纸亚甲基兰溶液酸式滴定管玻璃棒 三、实验步骤 1、用高速搅拌器高速搅拌钻井液10min。 2、使用六速旋转粘度计测定并计算钻井液表观粘度、塑性粘度和动切力; 3、使用打气筒滤失仪测定钻井液滤失量、泥饼厚度和pH值; 4、测定并计算钻井液膨润土含量; 5、学习并掌握测定钻井液密度的方法; 6、学习并掌握测定钻井液漏斗粘度的方法。

四、实验数据记录与处理 1.数据记录 实验二无机电解质对钻井液的污染及调整 污染实验数据班级汇总表

2.数据处理 本组实验所得数据处理结果: 表面粘度AV=0.5 x Ф600=0.5x12=6 mPa.s 塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=12-7=5 mPa.s 动切力YP=0.511 x (2 x Ф300-Ф600)=1.022 Pa 钻井液膨润土含量= 泥甲V 01.0V ?×70100 ×1000=14.3×泥 甲V V =14.3× 2 6 5?=40.04 g/l (1)基浆: 表面粘度AV=0.5 x Ф600=0.5x11=5.5 mPa.s 塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=11-7=4 mPa.s 动切力YP=0.511 x (2 x Ф300-Ф600)=1.533 Pa (2)加量0.25g/100ml CaCl 2 泥浆: 表面粘度AV=0.5 x Ф600=0.5x16=8 mPa.s 塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=16-12=4 mPa.s 动切力YP=0.511 x (2 x Ф300-Ф600)=4.088 Pa (3)加量0.50g/100ml CaCl 2 泥浆: 表面粘度 AV=0.5 x Ф600=0.5x18=9 mPa.s 塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=18-15=3 mPa.s 动切力YP=0.511 x (2 x Ф300-Ф600)=6.132 Pa (4)加量0.75g/100ml CaCl 2 泥浆: 表面粘度 AV=0.5 x Ф600=0.5x19=9.5 mPa.s

蠕变试验

蠕变试验 测定金属材料在长时间的恒温和恒应力作用下,发生缓慢的塑性变形现象的一种材料机械性能试验。温度越高或应力越大,蠕变现象越显著。蠕变可在单一应力(拉力、压力或扭力),也可在复合应力下发生。通常的蠕变试验是在单向拉伸条件下进行的。 蠕变极限是试样在规定的温度和规定的时间内产生的蠕变变形量或蠕变速度不超过规定值时的最大恒应力。它有两种表示方法:①用表示,其中t为试验温度(℃),τ为试验时间(小时),δ为规定的蠕变变形量(%)。例如=150兆帕,即表示某一材料在温度为 600℃、试验时间为10万小时、产生蠕变总变形量为 1%时的蠕变极限为150兆帕。②用符号表示,其中t为试验温度(℃)、v为蠕变第Ⅱ阶段的蠕变速度(%/小时)。例如=100兆帕,即表示某一材料在温度为700℃、蠕变速度为(1/105)%/小时时的蠕变极限为100兆帕。 拉伸蠕变试验方法是:在某一恒温下,把一组试样分别置于不同恒应力下进行试验,得到一系列蠕变曲线,然后在双对数坐标纸上画出该温度下蠕变速度与应力的关系曲线,由之求出规定蠕变速度下的蠕变极限。 典型的蠕变曲线(见蠕变)可分为4个部分:

① Oa为开始加载后所引起的瞬时弹性变形。如果应力超过材料在该温度下的弹性极限,则Oa由弹性变形Oa′加塑性变形a′a 组成。 ② ab为蠕变的第Ⅰ阶段,这一阶段的变形速度随时间而减小。 ③ bc为蠕变的第Ⅱ阶段,也称蠕变稳定阶段,这一阶段内的蠕变速度近于常数。 ④ cd为蠕变的第Ⅲ阶段,也称蠕变加速阶段,这一阶段内的蠕变速度随时间而增加,最后在d点断裂。 不同材料的蠕变曲线不同,而同一种材料的蠕变曲线也随应力和温度的改变而不同。 蠕变试验的时间,根据零件在高温下的使用寿命而定。对在高温下长期运行的锅炉、汽轮机等材料,有时要求提供10~20万小时的性能试验数据。

材料级《材料力学性能》考试答案AB

贵州大学2007-2008学年第一学期考试试卷 A 缺口效应; 因缺口的存在,改变了缺口根部的应力的分布状态,出现: ① 应力状态变硬(由单向拉应力变为三向拉应力); ② 应力集中的现象称为缺口效应。 解理台阶; 在拉应力作用下,将材料沿某特定的晶体学平面快速分离的穿晶脆性断裂方式称为解理断裂,称该晶体学平面为解理平面;在该解理平面上,常常会出现一些小台阶,叫解理台阶;这些小台阶有汇聚为大的台阶的倾向,表现为河流状花样。 冷脆转变; 当温度T ℃低于某一温度T K 时,金属材料由韧性状态转变为脆性状态,材料的αK 值明显降低的现象。 热疲劳; 因工作温度的周期性变化,在构件内部产生交变热应力循环所导致的疲劳断裂,表现为龟裂。 咬合磨损; 在摩擦面润滑缺乏时,摩擦面间凸起部分因局部受力较大而咬合变形并紧密结合,并产生形变强化作用,其强度、硬度均较高,在随后的相对分离的运动时,因该咬合的部位因结合紧密而不能分开,引起其中某一摩擦面上的被咬合部分与其基体分离,咬合吸附于另一摩擦面上,导致该摩擦面的物质颗粒损失所形成的磨损。 二、计算题(共42分,第1题22分,第2题20分) 1、一直径为10mm ,标距长为50mm 的标准拉伸试样,在拉力P=10kN 时,测 得其标距伸长为50.80mm 。求拉力P=32kN 时,试样受到的条件应力、条件应变及真应力、真应变。(14分) 该试样在拉力达到55.42kN 时,开始发生明显的塑性变形;在拉力达到67.76kN 后试样断裂,测得断后的拉伸试样的标距为57.6mm ,最小处截面直径为8.32mm ;求该材料的屈服极限σs 、断裂极限σb 、延伸率和断面收缩率。(8分) 解: d 0 =10.0mm, L 0 = 50mm, P 1=10kN 时L 1 = 50.80mm ;P 2=32kN 因P 1、P 2均远小于材料的屈服拉力55.42kN ,试样处于弹性变形阶段,据虎克 得 分 评分人

塑料橡胶常规力学性能测试实验

第二章塑料橡胶常规力学性能测试实验材料在外力作用下所表现的力学行为称为材料的力学性能。材料力学实验的目的在于通过测定材料的强度和刚度等基本性能,得到生产质量的控制和质量验收的依据,同时实验结果还可作为材料应用中使用性能指标和工程设计的基本数据。高分子材料的使用总是要求具有必要的力学性能,而且对大部分应用来说,力学性能比其它物理性能显得更为重要。 高分子材料具有所有已知材料中可变范围最宽的力学性能,这种性能上的多样性为高分子材料在不同领域的应用提供了广泛的选择余地。然而,与其它材料相比,高分子材料结构的多分散性、粘弹行为以及松弛特性,使得高聚物对机械应力的反映性相差较大。实验表明影响高分子材料力学性能测试结果的因素很多,内在因素有:材料本身化学组分,分子量及其分布,结构的规整性,取向及结晶程度,增塑和填充以及内部存在各种缺陷的多少等。外部因素如:测试温度、湿度、外力施加的频率以及试样的形状尺寸和加工质量等。塑料橡胶常规力学性能包括塑料拉伸、压缩、弯曲、冲击、剪切性能,橡胶的拉伸、撕裂性能等,为了使测试结果真实反应性能本质,且测试数据具有较好的重复可比性,要求测试方法的技术条件和操作步骤统一化、标准化、仪器设备定型化。因此,这些性能的测试都有相应的国家或部颁标准。此外,国家标准还对塑料橡胶力学性能测试的方法制定了总则,提出了塑料橡胶力学性能实验中对试样、测试环境的要求。其内容如下: 1、试样制备 ⑴ 薄膜试样:用锋利的刀片裁切或者用所需形状的冲切刀冲切。 ⑵ 软板、片试样:用锋利的切样刀在衬垫物上冲切。衬垫物的硬度为70~95(邵氏A)。 ⑶ 模塑试样:按有关标准或协议模塑。 ⑷ 硬质板材试样:用机械加工法加工。加工时不应使试样受到过分的冲击、挤压和受热。加工面应光洁。 ⑸ 各向异性的材料应沿纵横方向分别取样。 2、试样外观检查 试样表面应平整、无气泡、裂纹、分层、明显杂质和加工缺陷。 3、实验环境 温度:热塑性塑料为25 ± 2 C; 热固性塑料为25 ± 5 C。 湿度:相对湿度为65± 5%

材料力学性能实验(2个)讲解

《材料力学性能》实验教学指导书 实验总学时:4 实验项目:1.准静态拉伸 2. 不同材料的冲击韧性 材料科学与工程学院实验中心 工程材料及机制基础实验室

实验一 准静态拉伸 一、实验目的 1.观察低碳钢(塑性材料)与铸铁(脆性材料)在准静态拉伸过程中的各种现象(包括屈服、强化和颈缩等现象),并绘制拉伸图。 2.测定低碳钢的屈服极限σs ,强度极限σb ,断后延伸率δ和断面收缩率ψ。 3.测定铸铁的强度极限σb 。 4.比较低碳钢和铸铁的力学性能的特点及断口形貌。 二、概述 静载拉伸试验是最基本的、应用最广的材料力学性能试验。一方面,由静载拉伸试验测定的力学性能指标,可以作为工程设计、评定材料和优选工艺的依据,具有重要的工程实际意义。另一方面,静载拉伸试验可以揭示材料的基本力学行为规律,也是研究材料力学性能的基本试验方法。 静载拉伸试验,通常是在室温和轴向加载条件下进行的,其特点是试验机加载轴线与试样轴线重合,载荷缓慢施加。 在材料试验机上进行静拉伸试验,试样在负荷平稳增加下发生变形直至断裂,可得出一系列的强度指标(屈服强度s σ和抗拉强度b σ)和塑性指标(伸长率δ和断面收缩率ψ)。通过试验机自动绘出试样在拉伸过程中的伸长和负荷之间的关系曲线,即P —Δl 曲线,习惯上称此曲线为试样的拉伸图。图1即为低碳钢的拉伸图。 试样拉伸过程中,开始试样伸长随载荷成比例地增加,保持直线关系。当载荷增加到一定值时,拉伸图上出现平台或锯齿状。这种在载荷不增加或减小的情况下,试样还继续伸长的现象叫屈服,屈服阶段的最小载荷是屈服点载荷s P ,s P 除以试样原始横截面面积Ao 即得到屈服极限s σ: s s A P = σ 试样屈服后,要使其继续发生变形,则要克服不断增长的抗力,这是由于金属材料在塑性变形过程中不断发生的强化。这种随着塑性变形增大,变形抗力不断增加的现象叫做形变强化或加工硬化。由于形变强化的作用,这一阶段的变形主要是均匀塑性变形和弹性变形。当载荷达到最大值b P 后,试样的某一部位截面积开始急剧缩小,出现“缩颈”现象,此后的变形主要集中在缩颈附近,直至达到 P b 试样拉断。P b 除以试样原始横截面面积A 0即得到

金属材料蠕变

金属材料蠕变 早期,人们对金属材料强度的认识不足,设计金属构件时仅以短时强度作为设计依据。不少构件,即使使用应力低于弹性极限,使用一段时间后仍然会发生因塑性受形而失效或因破断而失效的现象。随着科学技术的发展,金属材料的使用温度逐步提高,这种矛盾越来越突出。这就使人们进一步认识到材料强度与使用期限之问尚有密切的联系,从而相继开拓了蠕变、蠕变断裂、松弛、疲劳、断裂力学等长时强度研究领域。蠕变则是其中研究最早、内容较丰富而成果较显着的一个领域,成为其他几个研究领域的基础。 金属在持续应力作用下(即使在远低于弹性极限的情况下)会发生缓慢的塑性变形。熔点较低的金属容易产生这种现象;金属所处的温度越高,这种现象越明显。在一定温度下,金属受持续应力的作用而产生缓慢的塑性变形的现象称为金属的蠕变。引起蠕变的这一应力称蠕变应力。在这种持续应力作用下,蠕变变形逐渐增加,最终可以导致断裂,这种断裂称蠕变断裂。导致断裂的这一初始应力称蜕变断裂应力。在有些情况下(特别是在工程上),把蠕变应力及蠕变断裂应力作为材料在特定条件下的一种强度指标来讨论时,往往又把它们称为蠕变强度及蠕变断裂强度,后者又称为持久强度。蠕变现象的发生是温度和应力共同作用的结果。温度和应力的作用方式可以是恒定的,也可以是变动的。常规的蠕变试验则是专门研究在恒定载荷及恒定温度下的蠕变规律。为了与变动情况相区别,把这种试验称为静态蠕变试验。 蠕变现象很早就被人们发现,远在1905年F. Philips等就开始进行专门研究。最初研究的是铅、锌等低熔点纯金属,因为这些金属在室温下就已表现出明显的蠕变现象。以后逐步研究了较高熔点的铝、镁等纯金属的蠕变现象,进而又研究了铁、镍以至难熔金属钨、铂等的蠕变规律。对纯金属的研究后来又发展到对铁、钴、镍基合金及其他各种高温合金的研究。对这些合金,要求它们在几百度的高温下才能表现出明显的蠕变现象(例如碳钢>0.35Tm,不锈钢>0.4Tm)。 蠕变现象的研究是与工业技术的发展密切相关的。随着工作温度的提高,材料蠕变现象越来越明显,对材料蠕变强度的要求越来越高。不同的工作温度需选用具有不同蠕变性能的材料,因此蠕变强度就成为决定高温金属材料使用价值的重要因素。 蠕变曲线 在恒定温度下,一个受单向恒定载荷(拉或压)作用的试样,其变形e与时间t的关系可用如图9.76所示的典型的蠕变曲线表示。曲线可分下列几个阶段: 图9.76 典型的蠕变曲线 第I阶段:减速蠕变阶段(图中AB段),在加载的瞬间产生了的弹性变形e0,以后随加载时间的延续变形连续进行,但变形速率不断降低; 第II阶段:恒定蠕变阶段,如图中曲线BC段,此阶段蠕变变形速率随加载时间的延续而保持恒定,且为最小蠕变速率; 第III阶段:曲线上从C点到D点断裂为止,也称加速蠕变阶段,随蠕变过程的进行,蠕变速率显着增加,直至最终产生蠕变断裂。D点对应的tr就是蠕变断裂时间,er是总的蠕变应变量。 温度和应力也影响蠕变曲线的形状。在低温(<0.3Tm)、低应力下(曲线1)实际上不存在蠕变第III阶段,而且第II阶段的蠕变速率接近于零;在高温(>0.8Tm)、高应力下(曲线3)主要是蠕变第III阶段,而第II阶段几乎不存在。

氧化铝陶瓷材料力学性能的检测

实验二 氧化铝陶瓷材料力学性能的检测 为了有效而合理的利用材料,必须对材料的性能充分的了解。材料的性能包括物理性能、化学性能、机械性能和工艺性能等方面。物理性能包括密度、熔点、导热性、导电性、光学性能、磁性等。化学性能包括耐氧化性、耐磨蚀性、化学稳定性等。工艺性能指材料的加工性能,如成型性能、烧结性能、焊接性能、切削性能等。机械性能亦称为力学性能,主要包括强度、弹性模量、塑性、韧性和硬度等。而陶瓷材料通常来说在弹性变形后立即发生脆性断裂,不出现塑性变形或很难发生塑性变形,因此对陶瓷材料而言,人们对其力学性能的分析主要集中在弯曲强度、断裂韧性和硬度上,本文在此基础上对其力学性能检测方法做了简单介绍。 1.弯曲强度 弯曲实验一般分三点弯曲和四点弯曲两种,如图1-1所示。四点弯曲的试样中部受到的是纯弯曲,弯曲应力计算公式就是在这种条件下建立起来的,因此四点弯曲得到的结果比较精确。而三点弯曲时梁各个部位受到的横力弯曲,所以计算的结果是近似的。但是这种近似满足大多数工程要求,并且三点弯曲的夹具简单,测试方便,因而也得到广泛应用。 图1-1 三点弯曲和四点弯曲示意图 由材料力学得到,在纯弯曲且弹性变形范围内,如果指定截面的弯矩为M ,该截面对 中性轴的惯性矩为I z ,那么距中性轴距离为y 点的应力大小为: z I My =σ 在图1-1的四点弯曲中,最大应力出现在两加载点之间的截面上离中性轴最远的点,其大小为: =???? ???=z I y a P max max 21σ?????圆形截面 16矩形截面 332D Pa bh Pa π 其中P 为载荷的大小,a 为两个加载点中的任何一个距支点的距离,b 和h 分别为矩形截面试样的宽度和高度,而D 为圆形截面试样的直径。因此当材料断裂时所施加载荷所对应的应力就材料的抗弯强度。 而对于三点弯曲,最大应力出现在梁的中间,也就是与加载点重合的截面上离中性轴最远的点,其大小为:

《钻井液工艺原理》综合复习资料

《钻井液工艺原理》综合复习资料 一、概念题 二、填空题 1、钻井液的主要功能有()、()、()、()等。 2、一般来说,钻井液处于()状态时,对携岩效果较好;动塑比τ0/ηp越()或流性指数n越(),越有利于提高携岩效率。 3、粘土矿物基本构造单元有()和()。 4、井壁不稳定的三种基本类型是指()、()、()。 5、在钻井液中,改性褐煤用做()剂,磺化沥青用做()剂。 6、油气层敏感性评价包括()、()、()、()和()等。 7、一般来说,要求钻井液滤失量要()、泥饼要()。 8、现场钻井液常用四级固相控制设备指()、()、()、()。 9、影响钻井液滤失量的主要因素有()、()、()、()。 10、按API标准钻井液常规性能测试包括()、()、()、()、()、()。 11、聚合物钻井液主要类型有()、()、()。 12、钻井液常用流变模式有()、()。 13、常见粘土矿物有()、()、()等。 14、钻井过程可能遇到的复杂情况有()、()、()等。 15、钻井液的基本组成()、()、()。 16、钻井液的流变参数包括()、()、()、()和()等。 17、在钻井液中,钠羧甲基纤维素用做()剂,铁铬盐(FCLS)用做()剂,氢氧化钠用作()剂。 18、现场常用钻井液降滤失剂按原料来源分类有()、()、()、()。 三、简答题 四、计算题 1、使用范氏六速粘度计,测得某钻井液600rpm和300rpm时的读数分别为:Ф600=29,Ф300=19,且已知该钻井液为宾汉流体。 ⑴计算该钻井液的流变参数及表观粘度; ⑵计算流速梯度为3000S-1时钻井液的表观粘度。 2、用重晶石(ρB=4.2g/cm3)把400 m3钻井液由密度ρ1=1.20g/cm3加重到ρ2=1.60g/cm3,并且每100kg重晶石需同时加入9L水以防止钻井液过度增稠,试求: ⑴若最终体积无限制,需加入重晶石多少吨? ⑵若最终体积为400 m3,需加入重晶石多少吨,放掉钻井液多少方? 3、用重晶石(ρB=4.2g/cm3)把200 m3钻井液由密度ρ1=1.10g/cm3加重到ρ2=1.50g/cm3,并且每100kg重晶石需同时加入9L水以防止钻井液过度增稠,试求: ⑴若最终体积无限制,需加入重晶石多少吨? ⑵若最终体积为200 m3,需加入重晶石多少吨,放掉钻井液多少方? 五、论述题

低温拉伸蠕变劲度模量试验

沥青混合料低温蠕变劲度模量试验 蠕变机理 材料在恒定静载作用下,变形随时间而增大的过程称为蠕变。它是由材料的分子和原子的重新调整而引起的。大量研究表明沥青混台料是一种粘弹塑性材料,其流动规律是应力、应变、时间的函数。在低温时,蠕变能够反映沥青混合料的低温变形能力。通过低温弯曲蠕变试验可以得到两个重要的指标:一个是不同时期的弯曲蠕变劲度模量或其倒数弯曲蠕变柔量,另一个是蠕变稳定期的应变增长速率,因而可以较为直观地定量评价沥青混合料的变形特性。 在低温条件下,沥青混合料的蠕变劲度越小,即蠕变柔量大,沥青混合料在低温下的变形适应性越强。温度下降时,混合料产生相同收缩应变而引起的内部应力越小,因而低温抗裂性能也就越好,反之低温抗裂性能也就越差。应变速率的大小是表征在试验温度条件和设定荷载水平下的流变参数,它反映的是应力一定时应变随时间增长的速率。单位时间内应变增长大,表示材料的低温柔性好,也就不易开裂。另外,用应变速率可以从应力松弛方面反映沥青混合料的低强变形能力,其值越大,单位时间内期青混合料的变形能力越大,沥青混合料的低温松弛性能越好,混合料的低温抗裂性能也就越好。 试验方法及结果分析 由于沥青混合料低温蠕变性能与混合料类型、沥青用量、试验温度等因素有关,为了比较各因素对沥青混合料低温性能影响的差异,我们对AC-16-I、AC-25-I两种混合料在不同沥青用量,不同低温下进

行试验。试验方法如下: (l)试件尺寸:试验中采用250mm×30mm×30nm的梁式试件。 (2)试验温虚:分别为0℃、-10℃、-20℃。 (3)试件个数:共两种沥青混合料,AC-16-I型AC-25-I型,每种混台料4种沥青用量,每个温度下平行试验3个。 (4)试验仪器:试验仪器采用MTS - 810型万能材料试验机,用液氯制冷,试验前试件用恒湿浴恒温2h。 (5)数据采集:用数采仪自动采集,间隔2min测一个数据,0℃时蠕变持续1.5h,0℃以下,由于混合料的蠕变发展速度较慢,观察时间持续2.5h。

钻井液常规性能测定及常用钻井液计算公式

钻井液常规性能测定 一.密度的测定 1、按安全检查表内容检查仪器,确保仪器安全可靠。 2、将钻井液加热到所需温度。 3、在密度计的杯中注满钻井液,盖上杯盖慢慢拧动压紧。 4、用手指压住杯盖小孔,用清水冲洗并擦干样品杯。 5、把密度计的刀口放在底座的刀垫上,移动游码直到平衡,记录读值。 6、将密度计冼净擦干备用。 二.测定马氏漏斗粘度 1、按安全检查表内容检查仪器,确保仪器安全可靠。 2、将漏斗悬挂在墙上,且保证垂直;量杯置于漏斗流出管下面。 3、用手指堵住漏斗流出管下口,将搅拌均匀的泥浆倒入漏斗至筛网底;放开手指,同时启动秒表,待泥浆流满量杯达到它的边缘时,按停秒表。秒表所示时间即为泥浆粘度,单位为s。 4、使用完毕,将仪器洗净擦干。 三.流变的测定(ZNN-D6六速旋转粘度计) 1、按安全检查表内容检查仪器,确保仪器安全可靠。 2、使用前检查读数指针是否对准刻度盘“0”位,落下托盘,装配好内、外筒。 3、将搅拌均匀的泥浆倒入样品杯至刻度线、将样品杯置于托盘上,上升托盘使液面至外筒刻度线,拧紧托盘手轮。 4、调整变速手把和转速开关,迅速从高到低进行测量,待刻度盘稳定后,分别读取各转速下刻度盘的偏转格数。 5、测量完毕,落下托盘,卸下外筒,将内、外筒及样品杯洗净擦干。 四.钻井液失水的测定 1、按安全检查表内容检查仪器,确保仪器安全可靠。 2、用手指堵住泥浆杯底部小孔,将搅拌均匀的泥浆倒入杯内至刻度线处,按顺序放入“O”型密封圈、滤纸、杯盖和杯盖卡,将杯盖卡旋转90°并拧紧旋转手柄。 3、将组装好的泥浆杯组件倒置嵌入气源接头并旋转90°;将量筒置于失水仪下方并对准滤液流出孔。 4、调节气源压力至0.7MPa,打开气源手柄并同时启动秒表,收集滤液于量筒之中。 5、当秒表指示为30min时,将悬于滤液流出孔的液滴收集于量筒之中并移开量筒,此量筒中液体体积即为滤失量。 6、关闭气源手柄,放出泥浆杯中余气;卸下泥浆杯组件,倒去泥浆并洗净擦干。 五.钻井液泥饼粘滞系数的测定(NZ-3A型泥饼粘滞系数测定仪) 1、按安全检查表内容检查仪器,确保仪器安全可靠。 2、打开机盖,调节滑板及平衡脚,使水平泡居中;接通电源,按下“清零”键。 3、将泥饼平放在滑板上,滑块纵向轻轻地放在泥饼上,静置1min。 4、按一下“电机”键,使滑板转动,当滑块开始滑动时,再按一下“电机”键,滑板停止转动,此时,显示窗中的数值即为泥饼摩擦角,单位为o,查其显示角度值的正切值,正切值为泥饼的摩擦系数。 5、使用完毕,切断电源,取下滑块和泥饼,擦净仪器,盖上机盖。 六.含砂量的测定 1、按安全检查表内容检查仪器,确保仪器安全可靠。 2、将待测钻井液注入含水量砂量管中至“钻井液”刻度线处,再注入水至“水”刻度线处,用手指堵住含砂量管口,剧烈摇动。

橡胶件的技术规范

橡胶件的技术规范 1 范围本标准规定了本公司各类产品中使用的橡胶件的技术要求、试验方法、检验规则、包装及贮存。本标准适用于橡胶件成品件的进货检验、型式检验、包装、贮存管理。 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T 533 硫化橡胶密度的测定 GB/T 1690 硫化橡胶耐液体试验方法 GB/T 3452.2 液压气动用O 型橡胶密封圈外观质量检验标准 GB/T3452.1 液压气动用O 型橡胶密封圈第1 部分:尺寸系列及公差 GB/T 3512 硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验 GB/T 5723 硫化橡胶或热塑性橡胶试验用试样和制品尺寸的测量 GB/T 20739 橡胶制品贮存指南 GB/T 5721 橡胶密封制品标志、包装、运输、贮存的一般规定 GB/T 528 硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 BS EN549 燃气器具、设备密封件和膜片用橡胶材料规范 NSF 61 饮用水系统部件健康影响 BS EN331 建筑物燃气供应设备用手动球阀和密封底部锥体旋塞阀ASME B16.33 压力在125PSI 以下燃气系统用手动金属制燃气阀门ASME B16.44 家用管道系统中使用的手工操作的金属气体阀门 CJ 50 瓶装液化石油气调压器 CJ/T 180 家用手动燃气阀门 HG/T 2807 城镇燃气调压器用橡胶膜片 Q/NZFJ30 液化石油气瓶阀 3 技术要求 3.1 通用技术要求 3.1.1 气味:无刺鼻气味; 3.1.2 外观:表面无气泡、无杂质、无飞边、无缺胶、无脱层、色泽一致、无局部缺陷; 3.1.3 尺寸:符合图纸要求;3.1.4 应采用耐工作介质的材料且材料应采用正料。

橡胶力学性能测试标准

序号标准号 :发布年份标准名称(仅供参考) 1 GB 1683-1981 硫化橡胶恒定形变压缩永久变形的测定方法 2 GB 1686-1985 硫化橡胶伸张时的有效弹性和滞后损失试验方法 3 GB 1689-1982 硫化橡胶耐磨性能的测定(用阿克隆磨耗机) 4 GB 532-1989 硫化橡胶与织物粘合强度的测定 5 GB 5602-1985 硫化橡胶多次压缩试验方法 6 GB 6028-1985 硫化橡胶中聚合物的鉴定裂解气相色谱法 7 GB 7535-1987 硫化橡胶分类分类系统的说明 8 GB/T 11206-1989 硫化橡胶老化表面龟裂试验方法 9 GB/T 11208-1989 硫化橡胶滑动磨耗的测定 10 GB/T 11210-1989 硫化橡胶抗静电和导电制品电阻的测定 11 GB/T 11211-1989 硫化橡胶与金属粘合强度测定方法拉伸法 12 GB/T 未硫化橡胶用圆盘剪切粘度计进行测定第1部分:门尼粘度的测定 13 GB/T 12585-2001 硫化橡胶或热塑性橡胶橡胶片材和橡胶涂覆织物挥发性液体透过速率的测定(质量法) 14 GB/T 12829-2006 硫化橡胶或热塑性橡胶小试样(德尔夫特试样)撕裂强度的测定 15 GB/T 12830-1991 硫化橡胶与金属粘合剪切强度测定方法四板法 16 GB/T 12831-1991 硫化橡胶人工气候(氙灯)老化试验方法 17 GB/T 12834-2001 硫化橡胶性能优选等级 18 GB/T 13248-1991 硫化橡胶中锰含量的测定高碘酸钠光度法 19 GB/T 13249-1991 硫化橡胶中橡胶含量的测定管式炉热解法 20 GB/T 13250-1991 硫化橡胶中总硫量的测定过氧化钠熔融法 21 GB/T 13642-1992 硫化橡胶耐臭氧老化试验动态拉伸试验法 22 GB/T 13643-1992 硫化橡胶或热塑性橡胶压缩应力松弛的测定环状试样 23 GB/T 13644-1992 硫化橡胶中镁含量的测定 CYDTA滴定法 24 GB/T 13645-1992 硫化橡胶中钙含量的测定EGTA滴定法 25 GB/T 13934-2006 硫化橡胶或热塑性橡胶屈挠龟裂和裂口增长的测定(德墨西亚型)

压蠕变试验方法

GB/T 5989《耐火材料荷重软化温度试验方法-示差升温法》 编制说明书 1.任务来源 根据国家标准化管理委员会国标委2006年国家标准修订项目20061604-T-469,由洛阳耐火材料研究院负责GB/T 5989《耐火材料荷重软化温度试验方法(示差升温法)》标准修订工作,原计划2008年底完成,现根据国标委要求,2008年5月必须完成。修订依据为ISO1893-2005《Refractory Products-Determination of refractoriness –under load- Differential method with rising temperature》。 2.采标情况 GB/T 5989-1998是根据1989年ISO1893标准修定的。而ISO1893在2005年进行了修订,但是主要技术内容没有变化,只是个别条款有所调整。因此,可以说现行的GB/T 5989与ISO1893:2005的技术内容是相同的。本次修订等同采用ISO1893-2005。 3. ISO1893:1989与ISO1893:2005的差异 3.1 标准名称 1989年版为:《Refractory Products-Determination of refractoriness –under –load(differential—with rising temperature)》。 2005年版为:《Refractory Products-Determination of refractoriness –under load- Differential method with rising temperature》。

塑料橡胶常规力学性能测试

第二章塑料橡胶常规力学性能测试实验 材料在外力作用下所表现的力学行为称为材料的力学性能。材料力学实验的目的在于通过测定材料的强度和刚度等基本性能,得到生产质量的控制和质量验收的依据,同时实验结果还可作为材料应用中使用性能指标和工程设计的基本数据。高分子材料的使用总是要求具有必要的力学性能,而且对大部分应用来说,力学性能比其它物理性能显得更为重要。 高分子材料具有所有已知材料中可变范围最宽的力学性能,这种性能上的多样性为高分子材料在不同领域的应用提供了广泛的选择余地。然而,与其它材料相比,高分子材料结构的多分散性、粘弹行为以及松弛特性,使得高聚物对机械应力的反映性相差较大。实验表明影响高分子材料力学性能测试结果的因素很多,内在因素有:材料本身化学组分,分子量及其分布,结构的规整性,取向及结晶程度,增塑和填充以及内部存在各种缺陷的多少等。外部因素如:测试温度、湿度、外力施加的频率以及试样的形状尺寸和加工质量等。塑料橡胶常规力学性能包括塑料拉伸、压缩、弯曲、冲击、剪切性能,橡胶的拉伸、撕裂性能等,为了使测试结果真实反应性能本质,且测试数据具有较好的重复可比性,要求测试方法的技术条件和操作步骤统一化、标准化、仪器设备定型化。因此,这些性能的测试都有相应的国家或部颁标准。此外,国家标准还对塑料橡胶力学性能测试的方法制定了总则,提出了塑料橡胶力学性能实验中对试样、测试环境的要求。其内容如下: 1、试样制备 ⑴ 薄膜试样:用锋利的刀片裁切或者用所需形状的冲切刀冲切。 ⑵ 软板、片试样:用锋利的切样刀在衬垫物上冲切。衬垫物的硬度为70~95(邵 氏A)。 ⑶ 模塑试样:按有关标准或协议模塑。 ⑷ 硬质板材试样:用机械加工法加工。加工时不应使试样受到过分的冲击、挤压和受热。加工面应光洁。 ⑸ 各向异性的材料应沿纵横方向分别取样。 2、试样外观检查 试样表面应平整、无气泡、裂纹、分层、明显杂质和加工缺陷。 3、实验环境 温度:热塑性塑料为25± 2℃; 热固性塑料为25± 5℃。 32

中国石油大学-钻井液常规性能测试

中国石油大学油田化学实验报告 实验日期:成绩: 班级:学号:姓名:教师: 同组者: 钻井液常规性能测试 一、实验目的 1、掌握六速旋转粘度计的使用方法以及钻井液表观粘度、塑性粘度和动切力的测定和计算方法; 2、掌握静滤失仪的使用方法以及钻井液滤失量、pH值和泥饼厚度的测定方法; 3、掌握钻井液膨润土含量的实验原理和测定方法; 4、掌握钻井液密度的测定方法; 5、掌握钻井液漏斗粘度的测定方法; 6、掌握钻井液固相含量的测定方法和实验原理。 二、实验原理 1、六速旋转粘度计的工作原理、使用方法及粘度和切力的计算 (1)六速旋转粘度计的结构和工作原理 六速旋转粘度计(图1)是以电动机为动力的旋转型仪器。被测液体处于两个同心圆筒间的环形空间内。通过变速传动外转筒以恒速旋转,外转筒通过被测液体作用于内筒产生一个转矩,使同扭簧连接的内筒旋转了一个相应角度,依据牛顿定律,该转角的大小与液体的粘度成正比,于是液体粘度的测量转为内筒转角的测量。记录刻度盘的表针读数,通过计算即为液体表观粘度、塑形粘度和动切力。 图1 六速旋转粘度计及变速拉杆 (2)六速旋转粘度计的使用方法 ①接通电源,拨动三位开关至高速位置,待外筒转动后,将变速拉杆的红色球形手柄(手柄位置与转速的选择如图1)放置在最低位置,此时外筒转速即为600rpm。观察刻度盘是否对零(若不对零,可松开固定螺钉调零后再拧紧)、外筒是否偏摆(若偏摆,应停机重新安装外筒)。检查调速机构是否灵活可靠。 ②将刚高速搅拌过的钻井液倒入泥浆杯中至刻度线(此处钻井液的体积为350ml),立即置于托盘限位孔上,上升托盘,使液面与外筒刻度线对齐,拧紧托盘手轮。迅速从高速(600rpm)到低速(3rpm)依次测量。待刻度盘读数稳定后,记录各转速下的读数Ф。 ③实验结束后,关闭电源,松开托盘手轮,移开泥浆杯,倒出泥浆。左旋卸下外转筒,将外转桶和内筒清洗后擦干,将外转筒安装在仪器上。 (3)粘度和切力的计算方法 表观粘度A V=0.5×Ф600,单位:mPa.s; 塑性粘度PV=Ф600-Ф300,单位:mPa.s; 动切力YP=0.511×(2×Ф300-Ф600),单位:Pa。简略计算时,可将0.511替换为0.5。 2、静滤失仪的工作原理、使用方法及滤失量、pH值和泥饼厚度的测定

常用橡胶性能一览表

常用橡胶性能一览表

由于具有优异的耐老化性能耐冲击性也较好,所以常用做胎侧。 EPDM三元乙丙胶三元乙丙橡胶是一种在乙烯和丙烯共聚物中引入了第三单体的高分子聚合物,产品性能及优点:超高分子量,高乙烯含量,可高度填充填充剂和油,易碎的性能缩短了混炼的时间. 分子结构和特性 三元乙丙是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物。二烯烃具有特殊的结构,只有两键之一的才能共聚,不饱和的双键主要是作为交链处。另一个不饱和的不会成为聚合物主链,只会成为边侧链。三元乙丙的主要聚合物链是完全饱和的。这个特性使得三元乙丙可以抵抗热,光,氧气,尤其是臭氧。三元乙丙本质上是无极性的,对极性溶液和化学物具有抗性,吸水率低,具有良好的绝缘特性。

在三元乙丙生产过程中,通过改变三单体的数量,乙烯丙烯比,分子量及其分布以及硫化的方法可以调整其特性。 热塑性弹性体 (TPE) 高刚性耐高温且保有低温的弯曲性,优异的耐化学品性,应用于管材、静音齿轮、电线被覆、发卷、自动收缩管线. TPE热塑性弹性体特性: 1、材料有半透、高透明、白色、黑色供选择。 2、已通过ROHS、PAHs、FDA测试,等级测试。 3、材料环保无卤无毒无味,不含塑胶软化剂、磷苯二甲酸盐、重金属等化合物。 4、良好的减震性和防滑耐磨。 5、良好的抗紫外线及耐化学药品性。 6、广阔的硬度范围选择(邵氏0度-110度)。可根据需求任意调整。 7、在—60度至135度的长期使用温度 8、压缩变形及永久变形小 9、卓越的抗动态疲劳性能 10、极优的耐臭氧及耐候性能 11、亮面、雾面均可,光滑的外观和舒适的橡胶柔软质感。 12、材料不含水分,无须干燥可直接使用,节约能源。 13、易于加工,着色。水口料即边角料可百分百回收再利用,降低产品,且不影响产品物性。 14、它可以通过二次注塑成型,与PP、PE、PS、ABS、PC、PA等基体材料包覆粘合,也可单独成形。替代软质PVC部分硅橡胶。 TPE/TPR 之应用领 域运动器材: 手把类(高尔夫球、各种球拍、脚踏车、滑雪器材、滑水器材等), 潜水器材(蛙鞋、蛙镜、呼吸管、手电筒等)、刹车块、运动护垫。日常用品:

材料力学性能测试实验报告

材料力学性能测试实验 报告 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

材料基本力学性能试验—拉伸和弯曲一、实验原理 拉伸实验原理 拉伸试验是夹持均匀横截面样品两端,用拉伸力将试样沿轴向拉伸,一般拉 至断裂为止,通过记录的力——位移曲线测定材料的基本拉伸力学性能。 对于均匀横截面样品的拉伸过程,如图 1 所示, 图 1 金属试样拉伸示意图 则样品中的应力为 其中A 为样品横截面的面积。应变定义为 其中△l 是试样拉伸变形的长度。 典型的金属拉伸实验曲线见图 2 所示。 图3 金属拉伸的四个阶段 典型的金属拉伸曲线分为四个阶段,分别如图 3(a)-(d)所示。直线部分的斜率E 就是杨氏模量、σs 点是屈服点。金属拉伸达到屈服点后,开始出现颈缩 现象,接着产生强化后最终断裂。 弯曲实验原理 可采用三点弯曲或四点弯曲方式对试样施加弯曲力,一般直至断裂,通过实 验结果测定材料弯曲力学性能。为方便分析,样品的横截面一般为圆形或矩形。 三点弯曲的示意图如图 4 所示。 图4 三点弯曲试验示意图 据材料力学,弹性范围内三点弯曲情况下C 点的总挠度和力F 之间的关系是 其中I 为试样截面的惯性矩,E 为杨氏模量。 弯曲弹性模量的测定 将一定形状和尺寸的试样放置于弯曲装置上,施加横向力对样品进行弯曲, 对于矩形截面的试样,具体符号及弯曲示意如图 5 所示。 对试样施加相当于σpb0.01。 (或σrb0.01)的10%以下的预弯应力F。并记录此力和跨中点处的挠度,然后对试样连续施加弯曲力,直至相应于σpb0.01(或σrb0.01)的50%。记录弯曲力的增量DF 和相应挠度的增量Df ,则弯曲弹性模量为 对于矩形横截面试样,横截面的惯性矩I 为 其中b、h 分别是试样横截面的宽度和高度。 也可用自动方法连续记录弯曲力——挠度曲线至超过相应的σpb0.01(或σrb0.01)的弯曲力。宜使曲线弹性直线段与力轴的夹角不小于40o,弹性直线段的高度应超过力轴量程的3/5。在曲线图上确定最佳弹性直线段,读取该直线段的弯曲力增量和相应的挠度增量,见图 6 所示。然后利用式(4)计算弯曲弹性模量。 二、试样要求

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