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塑料弯曲蠕变测试

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:塑料弯曲蠕变测试通过恒定弯曲载荷下测量材料变形行为,评估塑料长期机械性能。核心检测对象为塑料试样在弯曲状态下的蠕变应变、蠕变速率及断裂参数。关键项目包括蠕变应变率(%/h)、蠕变模量(MPa)、蠕变断裂时间(h),关注温度梯度(-40°C至150°C)、应力水平(0.1-50MPa)对材料变形的影响,揭示时间依赖性失效机制,参照ISO899-1、ASTMD2990标准实施。

检测项目

蠕变性能参数:

  • 蠕变应变率:恒定应力下应变变化率(%/h),蠕变模量(MPa)(参照ISO899-1)
  • 蠕变断裂时间:试样失效时间(h),断裂应变(%)
  • 蠕变恢复率:卸载后应变恢复值(%)
弯曲力学特性:
  • 弯曲蠕变强度:最大承载应力(MPa),弯曲模量(MPa)
  • 屈服点蠕变:屈服应变(%),屈服时间(min)(ISO899-2)
  • 蠕变变形量:总变形量(mm),变形速率(mm/h)
温度依赖性:
  • 高温蠕变:150°C下蠕变速率(%/h),热变形参数(℃)
  • 低温蠕变:-40°C下蠕变模量(MPa),脆化温度(℃)
  • 温度梯度影响:温变速率(℃/min)下的应变偏移(%)
时间相关行为:
  • 长期蠕变:1000h蠕变应变(%),时间-应变曲线斜率
  • 短期蠕变:10min内初始蠕变(%),加速蠕变点(h)
  • 蠕变疲劳:循环载荷下蠕变累积量(%)
应力水平影响:
  • 低应力蠕变:0.1MPa下蠕变速率(%/h),阈值应力(MPa)
  • 高应力蠕变:50MPa下断裂时间(h),应力松弛率(MPa/h)
  • 应力梯度:应力变化率(MPa/min)下的应变响应(%)
环境因素响应:
  • 湿度蠕变:RH95%下蠕变模量(MPa),吸湿变形(%)
  • 化学暴露:溶剂中蠕变速率(%/h),腐蚀影响因子
  • 紫外老化:UV照射后蠕变断裂时间(h)
材料微观特性:
  • 蠕变裂纹扩展:裂纹长度增长率(mm/h),断裂韧性(MPa·m½)
  • 晶格变形:蠕变诱导晶格应变(%),微观空隙率(%)
  • 分子链滑移:蠕变激活能(kJ/mol),链段运动参数
蠕变恢复性能:
  • 卸载恢复率:应变恢复值(%),恢复时间(min)
  • 永久变形:残余应变(%),不可逆变形因子
  • 恢复模量:卸载后弹性模量(MPa)
复合结构评估:
  • 层间蠕变:界面滑移量(mm),粘结强度衰减(MPa)
  • 纤维增强蠕变:纤维取向应变(%),增强因子
  • 填充剂影响:填料含量(wt%)下的蠕变速率(%/h)
标准化参数:
  • 蠕变曲线拟合:Norton-Bailey模型系数,时间指数
  • 数据偏差分析:应变测量误差(±0.01%),温度控制精度(±0.5°C)
  • 参照标准符合性:ASTMD2990合规参数,ISO899-1偏差值

检测范围

1.热塑性塑料(聚乙烯PE):包括LDPE、HDPE牌号,重点检测低温-40°C蠕变行为和应力松弛特性

2.聚丙烯PP材料:涵盖均聚PP、共聚PP,侧重高温150°C蠕变断裂时间和弯曲模量衰减

3.聚氯乙烯PVC制品:硬质PVC、软质PVC,检测湿度暴露下蠕变应变率和环境应力开裂

4.聚酰胺PA工程塑料:PA6、PA66,关注长期1000h蠕变性能和分子链滑移参数

5.聚碳酸酯PC透明材料:光学级PC,重点评估UV老化后蠕变模量和蠕变恢复率

6.聚苯乙烯PS及ABS合金:GPPS、HIPS、ABS,检测冲击载荷下蠕变疲劳累积变形

7.热固性塑料(环氧树脂EP):玻纤增强EP,侧重高温蠕变强度和层间剥离行为

8.聚酯类材料(PET、PBT):瓶用PET、工程PBT,重点检测化学溶剂中蠕变速率和应力腐蚀

9.弹性体材料(TPE、TPU):热塑性弹性体,关注循环载荷下蠕变永久变形和恢复性能

10.复合材料(碳纤维增强塑料):CFRP、GFRP,检测纤维取向蠕变应变和界面粘结失效

检测方法

国际标准:

  • ISO899-1:2017塑料弯曲蠕变试验方法(规定三点弯曲加载和恒温控制)
  • ASTMD2990-17塑料拉伸、压缩、弯曲蠕变及蠕变断裂测试(强调载荷速率控制)
  • ISO899-2:2022塑料蠕变应变测定(详细应变测量协议)
  • ASTMD790-17塑料弯曲性能测试(集成蠕变变形分析)
国家标准:
  • GB/T9641-2021塑料弯曲蠕变性能试验方法(采用三点弯曲,应变传感器精度要求)
  • GB/T2918-2020塑料蠕变断裂时间测定(侧重恒温箱控制参数)
  • GB/T9341-2022塑料弯曲性能试验(涵盖蠕变载荷加载方式)
方法差异说明:ISO标准要求试样尺寸80mm×10mm×4mm并优先恒位移加载,ASTM标准允许可变试样尺寸(如ASTMD2990)并侧重恒载荷模式;国家标准GB/T9641基于ISO框架但增加应变数据采集频率要求(≥1Hz),而ASTMD2990强调温度均匀性误差±1°C(GB标准为±2°C)。

检测设备

1.电子万能试验机:Instron5967型(载荷范围0.01-50kN,位移精度±0.5%,温度控制-70-350°C)

2.蠕变试验机:Zwick2020型(恒载荷装置,应力范围0.1-100MPa,蠕变测量精度0.1μm)

3.恒温恒湿箱:ESPECPSL-4KP型(温控-40-150°C,湿度范围10-98%RH,波动度±0.5°C)

4.弯曲夹具系统:三点弯曲夹具(跨距64mm,加载头半径5mm,适用标准试样)

5.激光应变测量仪:KeyenceLK-G5000型(非接触应变测量,分辨率0.1μm,采样率1kHz)

6.数据采集系统:NationalInstrumentsPXIe-1082型(通道数32,采样频率100kHz,数据存储1TB)

7.高温蠕变箱:ThermotronSM-32型(最高温度300°C,空气循环均匀度±1°C)

8.低温测试箱:TenneyBTRS型(最低温度-70°C,降温速率5°C/min,控制精度±0.3°C)

9.应变传感器:HBMKMR-2型(应变测量范围±5%,精度±0.01%,温度补偿功能)

10.载荷传感器:MettlerToledoLC703型(量程100N-10kN,线性误差±0.1%,过载保护)

11.蠕变断裂检测器:ShimadzuAG-X型(自动断裂识别,时间分辨率0.1s,载荷中断控制)

12.环境暴露室:AtlasCi4400型(UV辐射强度0.8W/m²,湿度控制RH95%,腐蚀气体注入)

13.显微镜成像系统:OlympusDSX1000型(裂纹观测分辨率1μm,蠕变变形记录)

14.动态机械分析仪:TAInstrumentsDMA850型(频率范围0.01-100Hz,蠕变模式温度扫描)

15.温控加载框架:TestResources313型(集成温控和弯曲加载,应力精度±0.2MPa)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

塑料弯曲蠕变测试
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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