试验名称洛氏硬度试验法.doc

崑山科技大學材料工程系課程名稱:高分子檢測與分析實驗項目:耐衝擊試驗(IZOD)姓名:鄭光廷學號:4970G027實驗目的:學習IZOD衝擊試驗機的使用,了解材料之耐衝擊性,由不同之衝擊值,得知材料之脆性與韌性。相關知識:一般材料使用時,大都是受到多方向的衝擊力,而由最弱之處開始破壞。因此,若欲瞭解塑膠材料的抗衝擊性,則必須先瞭解在此時間內的破壞行為,以及它對敲擊速率,溫度和環境等條件之敏感性。此點對某些Tg點在室溫附近之材料尤其重要。塑膠材料在加工製造時,或多或少都會因分子配向或熱履歷(Thermalhistory)關係,導入方向特性,此現象對結晶材料尤其明顯。塑膠材料分子配向結果,使加工方向衝擊興提高,而相對降低橫切方向的強度,如以實用觀點來看,材料破壞都從最弱之處開始,則避免使用高度配向材料,因為高度配向結果,固然增加加工方向強度,但也相對提高使用時的危險性。材料一般受到瞬間衝擊時,可能呈現破壞型式可歸列下面幾種::材料直到破壞點仍具有彈性特質,故其破裂不產生(Yield),試片亦無扭曲變形。如PMMA,polystyrene等。:材料在破壞時,會發生明顯降伏,並有大量永久變形情況發生。。衝擊試驗方式:要獲得有意義的衝試驗結果,以提供材料使用或設計參考,其試驗過程至少必須函蓋下面三項:選用合適的衝擊速率。選用與實際使用時之相同溫度與環境。選用合適的試樣形狀。而事實上,目前通用的任一標準方法,均有其先天限制,無法符合現實需要。以下為幾種常用試驗方法。(pendulumimpacttest)(1)懸臂樑式(IZOD/cantilever)試驗裝置1``/2×21/2``小試片中央刻一45度角小溝槽(Notch),垂直豎立,面向擺錘,面向擺錘,擺錘以每秒11ft速度敲打試片,試樣衝突能量可直接由表中讀取。(2)簡支樑式(CHARPY/simplesupportedbeam)CHARPY與IZOD測式方式大同小異,不同點係樣品較長(IZOD的兩倍),試樣水平置放,溝槽背對擺錘受敲擊。擺錘試驗的操作方法簡單,試片用量不多,即可穫得結果。將試樣切溝,造成應力集中點,固然有助於提高試驗結果的再現性,但如此一來,則所謂的衝擊強度``變成材質抗拒裂縫(crack)傳播的能力,而不再是本意的``抗拒裂縫滋生得能力``,對於材料在破壞過程中所能獲得資料十分有限。此外,擺錘試驗對於試片的厚度及溝槽角度也相對敏感,以聚碳酸(Polycarbonate)為例,不切溝樣的衝擊強度每吋厚為80ft-lb,而切溝的樣品則祇可達到2~3ft-lb/inofnotch。衝擊性變異大故然與材料的破壞能量傳送機構有關,但試驗結果的不規則性,做一般品管檢驗尚可,若拿來做設計的依據,則其後果十分可憂。(3)落球衝擊試驗(fallingweightinpacttesting)係模鑄材料或成品在實際使用時,收外力衝擊狀況目前傳統落球試驗,均需使用大量試驗方法的操作換鐵球重量及高度,用試誤法(trialanderror)探求50%試樣破壞的能量。此種試驗方法的操作情形可用簡單例子描述如下,用100片10cm×20cm試樣破裂,對於25in-lb上下試片的破壞情形則一無所知。此外,對於整個破壞過程中,材料的應力/變形狀態不能獲得任何訊息。