薄膜引张强度评価
薄膜拉伸强度国际测试方法
薄膜拉伸强度国际测试方法薄膜拉伸强度是评估薄膜材料抵抗拉伸破坏的重要指标，也是薄膜材料性能测试中的关键参数。
国际上有多种测试方法来测量薄膜的拉伸强度，其中包括拉伸试验法、剥离试验法和撕裂试验法等。
拉伸试验法是最常用的薄膜拉伸强度测试方法之一。
这种方法通过在一台拉伸试验机上施加力，将薄膜拉伸至破坏点来测量其拉伸强度。
在测试过程中，首先将薄膜样品切割成标准尺寸，然后将其夹在两个夹具之间，以确保样品在拉伸时不会滑动。
接下来，通过施加均匀的拉力，逐渐增加载荷直到薄膜发生破坏。
通过记录应力和应变数据，可以计算出薄膜的拉伸强度。
剥离试验法是另一种常用的薄膜拉伸强度测试方法。
这种方法适用于测量薄膜与其他材料之间的粘合强度。
测试时，将薄膜与基材粘合在一起，然后通过施加剥离力来测试粘合强度。
在剥离试验中，通过拉伸或剥离的方式将薄膜与基材分离，直到粘合失效。
通过测量分离的力和距离，可以计算出薄膜与基材的剥离强度。
撕裂试验法是用于测量薄膜撕裂强度的测试方法。
这种方法适用于测量薄膜在撕裂过程中的抵抗能力。
测试时，将薄膜样品制成一定尺寸的试样，然后在一台撕裂试验机上施加力来撕裂样品。
通过记录撕裂过程中的力和距离，可以计算出薄膜的撕裂强度。
这些测试方法在国际上被广泛接受和应用，并且有许多相关的国际标准。
例如，ISO（国际标准化组织）和ASTM（美国材料与试验协会）都制定了用于薄膜拉伸强度测试的标准方法。
这些标准方法规定了测试的样品尺寸、试验条件和数据分析方法，以确保测试结果的准确性和可比性。
除了上述的测试方法，还有其他一些衍生的测试方法用于评估薄膜材料的拉伸强度，例如微纳米力学测试和拉伸实验模拟。
这些方法通过利用先进的仪器和技术，可以更精确地测量薄膜材料的力学性能。
薄膜拉伸强度是评估薄膜材料性能的重要参数，国际上有多种测试方法可供选择。
这些测试方法通过施加力来测量薄膜的拉伸强度，并且具有广泛的应用和标准化。
在进行薄膜拉伸强度测试时，应根据具体要求选择合适的测试方法，并遵循相应的国际标准，以确保测试结果的可靠性和可比性。
塑料薄膜拉伸强度测定的不确定度分析与计算
/ M Pa
M Pa
) =
2 u2re l (P ) + u 2 . 0509% rel ( d ) + u re l ( b ) = 0 t
S 1 / M Pa
将相对不确 定度 u2re l (
t ∃ u 2re l (
) 转 换成绝对 不确定 度 u 2 (
t
),
. 0153 M Pa t) = 0
t) = t t 2 2 ) = u2 re l (P ) + u re l ( b) + u re l ( d ) t
Tab. 1 Test result and calculation for the deter m ination of plastic fil m tensile s trength
4 输入量的标准不确定度评定
4. 1 测量不确定度的 A 类评定 在相同条件下 , 由样品测量值的变动性对拉伸强度测量不 确定度所产生的贡献 , 即对测量数据观测列进行统计分析 [ 4] 。 平均值 :
∀
t
=
i= 1
ti
n
A 类标准不确定度 (单次测量标准差 ) : S1 =
于是厚度测 量的不确定度为 : u re l ( d ) =
=
P = 30. 1 M P a , u c ( bd
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
t
)=
2 u2 1 + u2 = 0. 39M Pa
7 扩展不确定度
取包含因子 k = 2, 于是 U (
t
) = 2u c (
t
) = 0 . 78 M P a
于是拉力测量的 不确定度为 : u re l (P ) = u2 ( P1 ) + u2 ( P2 ) = 0 . 0427 % re l re l
tpu薄膜拉伸强度测试标准
tpu薄膜拉伸强度测试标准TPU薄膜拉伸强度测试标准一、引言TPU（Thermoplastic Polyurethane）是一种热塑性聚氨酯弹性体，具有优异的物理性能和化学稳定性，广泛应用于各个领域。
在实际应用中，TPU薄膜的拉伸强度是评价其性能的重要指标之一。
本文将介绍TPU薄膜拉伸强度测试的标准方法和要求。
二、测试方法1. 仪器和设备（1）拉伸试验机：应选用符合国家标准的电子拉伸试验机，具备足够的测试范围和精度。
（2）试样制备设备：包括切割机、模具等。
（3）环境条件：测试环境应符合国家标准要求。
2. 试样制备（1）试样形状：常用的试样形状为矩形，尺寸为100mm ×25mm。
（2）试样制备：使用切割机根据要求将TPU薄膜切割成符合尺寸要求的试样。
3. 实施步骤（1）将试样固定在拉伸试验机上，保证试样的长度方向与拉伸机的运动方向一致。
（2）设置拉伸速度：根据实际需要设置合适的拉伸速度，通常为50mm/min。
（3）开始拉伸：启动拉伸试验机，进行拉伸测试，直至试样断裂。
（4）记录数据：在拉伸过程中，实时记录试样的载荷和位移数据。
4. 数据处理（1）计算拉伸强度：根据试样断裂前的最大载荷值和试样的原始横截面积计算拉伸强度，单位为MPa。
（2）计算断裂伸长率：根据试样断裂前后的长度差和原始长度计算断裂伸长率，单位为%。
三、结果分析1. 拉伸强度：TPU薄膜的拉伸强度是指在拉伸过程中，试样断裂前所承受的最大应力。
较高的拉伸强度表示材料具有较好的抗拉性能。
2. 断裂伸长率：断裂伸长率是指试样在断裂前后的长度差与原始长度之比。
较高的断裂伸长率表示材料具有较好的延展性能。
四、测试要求1. 仪器设备应符合国家标准，并定期进行校准和保养。
2. 试样制备应精确可靠，确保试样尺寸符合要求。
3. 测试环境应符合国家标准要求，避免外界因素对测试结果的影响。
4. 在测试过程中，应保持试样处于自由状态，避免外力对测试结果的干扰。
塑料强度评估标准
塑料强度评估标准一、抗张强度抗张强度是塑料材料在拉伸过程中所能承受的最大拉力，通常以MPa或psi为单位表示。
抗张强度是塑料材料最重要的力学性能之一，它反映了材料在承受拉伸应力时的强度和刚度。
一般来说，抗张强度越高，材料的力学性能越好。
二、弯曲强度弯曲强度是塑料材料在承受弯曲应力时的强度，通常以MPa或psi为单位表示。
弯曲强度反映了材料在承受弯曲负荷时的抵抗能力，它对于塑料制品的抗冲击性能和承载能力都有重要影响。
三、压缩强度压缩强度是塑料材料在承受压缩应力时的强度，通常以MPa或psi为单位表示。
压缩强度反映了材料在承受重力负荷或冲击负荷时的抵抗能力。
在塑料制品中，压缩强度经常被用来评估其承载能力和耐冲击性能。
四、冲击强度冲击强度是塑料材料在承受冲击负荷时的抵抗力，通常以J/m或kg·cm为单位表示。
冲击强度反映了材料在承受冲击负荷时的抵抗能力和韧性，它对于塑料制品的抗冲击性能和安全性都有重要影响。
五、耐疲劳强度耐疲劳强度是塑料材料在承受交变应力时的抵抗能力，通常以MPa或psi 为单位表示。
耐疲劳强度反映了材料在承受交变负荷时的抵抗能力和耐久性，它对于塑料制品在使用过程中的稳定性和寿命都有重要影响。
六、耐磨性耐磨性是塑料材料在使用过程中抵抗磨损的能力，通常以磨损率或磨损系数为单位表示。
耐磨性反映了材料在使用过程中抵抗磨损的难易程度，它对于塑料制品的使用寿命和表面质量都有重要影响。
七、耐热性耐热性是塑料材料在高温环境下的稳定性，通常以热变形温度或维卡软化点为单位表示。
耐热性反映了材料在高温环境下的性能稳定性和使用安全性，它对于塑料制品在使用过程中的性能保持和安全性都有重要影响。
八、耐寒性耐寒性是塑料材料在低温环境下的稳定性，通常以脆化温度或玻璃化转变温度为单位表示。
耐寒性反映了材料在低温环境下的性能稳定性和使用安全性，它对于塑料制品在低温环境下的性能保持和安全性都有重要影响。
九、耐化学性耐化学性是塑料材料在化学介质环境下的稳定性，通常以耐腐蚀等级或耐化学药品性能为单位表示。
薄膜拉力测试标准
薄膜拉力测试标准一、薄膜拉力测试标准的分类1.拉伸试验法：它是最常用的薄膜拉力测试方法之一，通过应用恒定速度的拉伸力作用于薄膜试样，测量其受力和变形的关系，从而评估薄膜的抗拉强度和伸长性能。
拉伸试验法通常遵循以下标准：ASTMD882-12《薄膜和薄片的拉伸性能的标准试验方法》、ISO527-3《塑料-拉伸性能的试验方法》等。
2.层间开合试验法：它用于评估薄膜复合材料的层间粘结强度，在制备薄膜复合材料时，通常使用层间胶粘剂进行层间粘结。
层间开合试验法通常遵循以下标准：ASTMD1876-08《塑料-薄膜和薄片材料之间剪切粘结性能的试验方法》、ISO1924-2《纸和纸板-纸板-粘结强度》等。
3.撕裂试验法：它用于评估薄膜材料的撕裂强度，对薄膜材料的韧性和撕裂扩展性能进行评估。
撕裂试验法通常遵循以下标准：ASTMD1004-13《薄膜和薄片的撕裂强度的标准试验方法》、ISO6383-1《塑料-撕裂强度的试验方法》等。
二、薄膜拉力测试标准的要求1.试样的制备：标准应明确规定薄膜拉力测试试样的尺寸、形状和制备方法，保证试样的一致性和可重复性。
2.测试设备和仪器：标准应明确规定薄膜拉力测试所需的设备、仪器和测量范围，确保测试结果准确可靠。
3.测试方法和条件：标准应明确规定薄膜拉力测试的方法和测试条件，包括拉伸速度、温度、湿度等，确保测试结果具有可比性和可重复性。
4.计算和评价方法：标准应明确规定薄膜拉力测试数据的计算方法和评价标准，包括抗拉强度、伸长率、断裂应变、弹性模量等指标的计算和评价。
5.数据记录和报告：标准应要求测试人员记录测试过程中的关键数据，并生成测试报告，描述测试方法、测试条件、测试结果和评价结论等。
三、薄膜拉力测试标准的应用1.包装行业：薄膜作为包装材料的重要组成部分，其拉力性能直接关系到包装产品的质量和保护能力。
薄膜拉力测试标准可以帮助包装企业评估薄膜产品的拉力性能，从而选用合适的薄膜材料和包装工艺，提高包装品质和工艺效率。
薄膜行业生产指标
薄膜行业生产指标
薄膜行业生产指标主要包括以下几个方面：
1. 厚度：薄膜的厚度是生产过程中的重要指标，不同用途的薄膜厚度要求不同，需要根据市场需求和生产工艺确定。
2. 外观质量：薄膜的外观质量对于其加工和使用有着重要影响，如表面平整度、无瑕疵等。
3. 机械性能：薄膜的机械性能如拉伸强度、撕裂强度等，对于其加工和使用也有着重要影响。
4. 光学性能：对于某些需要透过光线的薄膜，其光学性能如透光率、雾度等也是重要的生产指标。
5. 化学性能：薄膜的化学性能如阻隔性能、抗氧化性能等，对于其使用效果和寿命也有着重要影响。
6. 环境适应性：对于某些使用环境较为恶劣的薄膜，其环境适应性如耐高温、耐低温、耐腐蚀等也是重要的生产指标。
7. 成本：薄膜的成本是生产过程中的重要考虑因素，需要合理控制原材料、生产工艺等方面的成本。
以上是薄膜行业的一些常见生产指标，具体指标要求会根据不同的用途和市场需求进行调整。
薄膜检测标准与方法简介
薄膜检测标准与方法简介塑料薄膜抗冲击性能试验冲击强度是材料重要的机械力学性能之一。
冲击性能试验是在冲击负荷作用下测定材料的冲击强度，以用来衡量高分子材料在经受高速冲击状态下的韧性或对断裂的抵抗能力，也称冲击韧性。
不同材料或不同用途可选择不同的冲击试验方法，常用的方法有摆锤式冲击试验、落镖冲击试验、落球冲击试验等。
自由落镖法冲击试验落镖和落球法冲击试验是把落体（包括落镖、砝码和锁紧环）或钢球由已知高度自由落下对试样进行冲击，测定试样冲击性能的方法。
落体或钢球的下落高度、质量直接影响试验结果，而且落体冲头的形状尺寸也会对结果影响很大。
在软包装行业中通常使用落镖冲击法，相关标准有GB/T 9639，ISO 7765-1，ASTM D 1709-01等。
采用具有半球状冲击头的落镖，尾部提供了一个较长的细杆用来固定砝码，适用于厚度小于1mm的塑料薄膜或薄片在给定高度的自由落镖冲击下，测定50%塑料薄膜或薄片试样破损时的冲击质量和能量。
抗摆锤法冲击试验使摆锤式薄膜冲击试验机的半球形冲头在一定的速度下冲击并穿过塑料薄膜，测量冲头所消耗的能量。
以此能量评价塑料薄膜的抗摆锤冲击能量。
摆锤式冲击试验机塑料薄膜拉伸强度/断裂伸长率试验拉伸强度（纵/横向）是塑料薄膜在一定方向上、通过拉伸夹具以一定的试验速度拉伸直至断裂所表现出的承载能力。
可用拉断力（N）或拉伸强度（Mpa）表示。
断裂伸长率是塑料薄膜在一定方向上（纵/横向），一定拉伸力下，断裂时伸长量占原长试样形状和尺寸有四种类型可选，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型为哑铃形试样。
Ⅳ型为长条型试样，宽度10～25mm,总长度不小于150mm，标距至少为50mm。
试样可根据不同的产品或按已有的产品标准的规定进行选择。
一般情况下，伸长率较大的试样不宜采用太宽的试样。
任何可做拉伸试验并能满足相应要求的试验机和厚度测量仪都可以作为试验仪器和设备。
按规定速度，开动试验机进行试验，如果没有规定速度，则硬质材料选用较低的速度，软质材料选用较高的速度。
各种基材薄膜的性能
药用包装材料基本知识2001年2月2日・东海温泉■■3_ _各种基材薄膜的性能■■3_ _常用塑料薄膜性能比较X■■3_ _LDPE （低密度聚乙烯）一、特点1、无毒、无臭、无味、透明性好。
2、化学性能稳定，不溶于一般溶剂，阻湿性、耐药品性能优良。
3、薄膜软化温度80-90°C,熔点为110—120°C,热封性优良。
4、伸长率大，耐冲击强度大，柔软性、韧性好。
5、透气性大，耐油脂性差。
6、耐寒、耐低温性优良。
二、应用主要用于复合膜的内封层。
PET （聚酯）PET全称：聚对苯二甲酸乙二（醇）酯■■3_ _一、特点：1、机械强度高。
其抗张强度是PE的5-10倍，12um厚度的PET就可使用。
同尼龙薄膜比，PET膜刚性好。
2、耐热性、耐寒性好。
熔点260°C,软化点230—240°C,即使在高温下热收缩率仍然很小，具有良好的尺寸稳定性，可在-70°C-150°C内使用，耐冷冻、耐高温蒸煮。
3、耐油性、耐化学药品性好。
大多数溶剂除硝基苯、氯仿、苯甲醇外，都不能使它溶解。
耐酸但不耐强碱。
4、耐水性好，吸水率低，阻湿性同LDPE差不多。
但阻气性优于LDPE、保香性好。
5、透明度好，透光率在90%以上，能吸收波长320mm以下的光。
6、防紫外线透过性差，带静电高，印刷前应进行静电处理。
7、不易热封。
二、应用1、复合膜表层印刷材料2、可以镀铝或PVDC制成镀膜材料■■3_ _LLDPE （线性低密度聚乙烯）一、特点：1、无毒、无臭、无味、透明性好，光泽性好。
2、有良好的抗张强度和冲击强度，柔软且韧性好，耐油性、耐化学性优于LDPEo3、热粘合性很好，且热封强度同热封温度关系不大，热封温度范围宽、强度高，即使热封面上有污染也有热封。
4、熔点比LDPE高10—20°C,低温脆化温度比LDPE低20—30°Co二、应用：1、用于复合膜的内封层，同LDPE相比使制袋的密封性更加可靠，封口处热封强度更高。
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5)
6)
Si
SiO2
Thin film tensile tester.
Fabricating process of specimen. a) depositing films, b) patterning poly-Si and Al films, c) sacrificial etching to release poly-Si film.
2.0-2.8GPa SEM
2 10 m
-7 2
150
200V
0.1N(10g) L
30
100
300µm 20
W
2
5µm
6
Tensile strength of poly-Si thin film against the specimen size.
Width (µm) Length (µm) Sample number Mean strength (GPa) Std. Dev. (GPa) Weibull modulus 300 11 2.8 2 100 14 2.3 30 17 2.2 30 13 2.7 5 100 300 18 2.4 17 2.0
)
LPCVD ( low pressure Si3N4 CVD ( 2µm Si 2H6 ( ) ) (
nondoped silicate glass ( NSG ) LPCVD 520°C (N2) 163GPa (Al) 1000°C 0.3 µ m
1.8 µ m
76MPa
NSG
pProcedure of tensile test of thin film using electrostatic force.
Fracture surface of poly-Si specimen.
4
1) Beams, J. W. : The Structure and Properties of Thin Films, Ed. by Neugebauer, C. A., Newkirk, J. D. and Vermilyea, D. A., (1959), 183, Wiley, New York. Johanson, S., Schweitz, J.-Å., Tenerz, L. and Tirén, J. : Fracture Testing of Silicon Microelements in situ in a Scanning Electron Microscope , J. Appl. Phys., 10(1988), 4799-4803 Koskinen, J., Steinwall, J. E., Soave, R. and Johnson, H. H. : Microtensile Testing of Free-standing Polysilicon Fibers of Various Grain Sizes , J. Micromech. Microeng., 1(1993), 13-17 Sharpe, Jr.,W. N., Yuan, B. and Vaidyanathan, R. : New Test Structure and Techniques for Measurement of Mechanical Properties of MEMS Mateials , SPIE Proc., (1996), 78-91 Tsuchiya, T., Tabata, O., Sakata, J. and Taga, Y. : Tensile Testing of Polycrystalline Silicon Thin Films using Electrostatic Force Grip , Trans. IEEJ Sensors and Micromachines Soc., - -10(1996), 441-446 Tsuchiya, T., Tabata, O., Sakata, J. and Taga, Y. : Specimen Size Effect on Tensile Strength of Surface Micromachined Polycrystalline Silicon Thin Films , J. Microelectromechanical Syst., -1(1998), 106-113
Tensile Strength Evaluation for Thin Films
Toshiyuki Tsuchiya
30-300µm 2.0-2.8GPa
2-5µm
2µm
A new tensile tester using electrostatic force grip was developed to evaluate the tensile strength and reliability of thin film materials. The tester was constructed in a SEM chamber for in-situ observation, and was applied to the tensile testing of polycrystalline silicon (poly-Si) thin films with dimensions of 30-300 µm in length, 2-5 µm in width and 2 µm in thickness. It was found that the mean tensile strength was 2.0-2.8 GPa depending on the length of the specimens, irrespective of the specimen width. These size effects on the tensile strength showed that the location of the fracture origin was on the edge of the specimen, which was identified by the SEM observation of the fracture surface of the thin films.
6-8
w = 5µm L = 300µm
FE-SEM
σ
F = 1– exp – σ α
m
F
(1)
m
α
Fig. 8 5.3-6.9
(1) m
5 100 6.8 1
10 26%
Measured fracture probability as a function of tensile stress. The curve is fitted to Weibull distribution function.
MEMS
( Micro Electro Mechanical Systems; MEMS )
(SiO2)
(SEM)
Schematic drawing of tensile testing using electrostatic force grip.
SEM ( ) SEM
( chemical vapor deposition ) 0.2 µ m )
0.61 0.52 0.45 5.3 6.0 6.0
0.48 0.44 0.45 6.9 6.3 5.4
SEM micrograph of tensile testing.
Tensile strength of poly-Si thin film.
Thin film specimen for tensile test.