Определение ударной вязкости полимерных материалов

Определение ударной вязкости полимерных материалов проводят в соответствии с ГОСТ 4647–80.

Для эксперимента применяют образцы в виде брусков прямоугольного сечения размерами 10±0,5×15±0,5×120±2 мм. При изготовлении образцов из листовых материалов, имеющих толщину менее 10 мм, толщина остается равной толщине листа. При изготовлении образцов из плит толщиной более 10 мм плита срезается с обеих сторон до толщины 10±0,5 мм. Размеры образцов и вид надреза показаны на рисунке 1:

Рисунок1: Вид образцов полимерного материала для испытаний на ударную вязкость

Количество образцов для испытаний – не менее пяти. Поверхность образцов не должна иметь видимых дефектов.

Испытания проводят на маятниковом копре, в котором образец свободно лежит на двух опорах. Нагрузка осуществляется при помощи маятника, производящего удар по всей ширине образца. Необходимо, чтобы плоскость качания была перпендикулярна оси образца, уложенного на опоры, и проходила в середине пролета между ними. Центр удара должен совпадать с центром тяжести маятника и лежать на середине ширины образца.

Расстояние между опорами составляет 40±0,2 мм для образцов толщиной 4±0,2 мм и 70±0,2 мм для образцов толщиной более 4 мм.

Общие потери энергии копра определяются по стрелке указателя, установленной в начальном положении, соответствующем максимальному значению шкалы.

Перед началом эксперимента определяют угол взлета маятника на холостом ходу. Для этого стрелку шкалы устанавливают в начальное положение и дают маятнику свободно падать из его верхнего положения. При правильной работе копра стрелка указателя остановится напротив нулевого положения шкалы.

Образцы кондиционируют и проводят замеры толщины и ширины в средней части с точностью до 0,01мм.

Испытуемый образец укладывают на опоры так, чтобы удар пришелся по его широкой стороне. При этом образец должен полностью прилегать к стенкам опор.

Стрелку прибора опускают вниз до совпадения с максимальным значением шкалы. Поднимают маятник до верхнего исходного положения, в котором он удерживается защелкой. Затем маятник освобождают и дают ему свободно падать.

После разрушения образца маятник останавливают и по шкале производят отсчет значения работы, затраченной на разрушение образца с точностью, равной половине цены деления соответствующей шкалы копра.

Удар по образцу наносят только один раз. Если образец не разрушился, то его заменяют другим.

Ударную вязкость образца a в кДж/м² (с надрезом или без надреза) определяют из соотношения где А – работа, затраченная на разрушение образца, Дж; S – площадь поперечного сечения образца в месте разрушения, м².

За результат испытаний принимают среднее арифметическое значение не менее трех измерений.

Результаты испытаний заносят в протокол.

---

 Образец протокола определения  ударной вязкости

ПРОТОКОЛ № ____ от _____________

Определения ударной вязкости по ГОСТ 4647–80

1. ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ МАШИНА (тип, номер, год выпуска, шкала)
2. АППАРАТУРА: (тип и основные характеристики)
3. МАТЕРИАЛ: (тип, марка или состав связующего, ГОСТ, дата изготовления)
4. ОБРАЗЦЫ: (тип, размеры, база, количество, метод изготовления)
5. УСЛОВИЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ: температура 20 °С, относительная влажность 50% в течение 24 ч.
6. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЯ: (температура, влажность, скорость нагружения)
7. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ:

 

№ п/п	Расстояние между опорами, мм	Размеры образца, мм		S, м2	А, Дж	а, кДж/м2
		h	b
1
…
Среднее арифметическое значение
Среднее квадратическое отклонение
Коэффициент вариации, %

Испытания провел:

---

 

Список литературы: Пластмассы. Метод определения ударной вязкости по Шарпи: ГОСТ 4647–80. – Взамен ГОСТ 4647–69; введ. 01.06.1981. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 1998. – 16 с.
Автор: Кордикова Е.И., кандидат технических наук, доцент кафедры механики материалов и конструкций БГТУ
Источник: Композиционные материалы: Лабораторный практикум, 2007 год
Дата в источнике: 2007 год