2.對橡膠試樣采用邵氏硬度計測量其硬度值。把試樣放置在堅固的平面上，拿住硬度計，壓足中孔的壓針距離試塊邊緣至少12mm，平穩地把壓足壓在試樣上，不能有任何振動，并保持壓足平行于試樣表面，以使壓針垂直地壓入試樣，所施加的力要剛好足以使壓足和試樣*接觸，除另有規定，必須在壓足和試樣*按觸后1秒內讀數。橡膠的試樣厚度不小于6mm，寬度不小于15mm，長度不小于35mm，試樣厚度不足6mm時，可用同樣膠片重疊測定，但不超過3層。并要求膠片上下平行。檢定時室溫為23℃±5℃，檢定前硬度計在此溫度下至少存放1小時。Z后測得本實驗所用試樣的邵氏硬度為68度。

3.在電子拉伸機上進行橡膠拉伸試驗所得的數據見附錄，由所得數據和載荷-位移曲線，取點畫出應力應變曲線，按位移均勻取點如下，然后由：

應變為，應力為，得到下表：

表1 拉伸試驗的載荷-位移及其對應的應力-應變數據

位移ΔL（mm）	載荷F（N）	應變ε	應力σ（MPa）	位移ΔL（mm）	載荷F（N）	應變ε	應力σ（MPa）
0	0	0	0.000	33.8	34.2	1.352	3.050
2.6	6.5	0.104	0.580	36.4	37.5	1.456	3.344
5.2	10	0.208	0.892	39	41.5	1.56	3.701
7.8	13	0.312	1.159	41.6	45	1.664	4.013
10.4	15	0.416	1.338	44.2	48.8	1.768	4.352
13	16.5	0.52	1.471	46.8	53	1.872	4.726
15.6	18.5	0.624	1.650	49.4	57	1.976	5.083
18.2	20.4	0.728	1.819	52	62	2.08	5.529
20.8	21.8	0.832	1.944	54.6	66	2.184	5.886
23.4	23.5	0.936	2.096	57.2	70.5	2.288	6.287
26	26	1.04	2.319	59.8	75	2.392	6.688
28.6	28	1.144	2.497	62.4	78.5	2.496	7.000
31.2	31.2	1.248	2.782

根據表1中的數據，用Excel畫出橡膠拉伸的應力-應變曲線如圖3：

圖3 橡膠拉伸應力-應變曲線

4.根據附表數據，得到各種應力應變平均值如下：

1）拉伸強度：TS=8.8MPa；

2）對和300%定伸應力測量時，發現1、4兩組數據中，由于位移傳感器未夾緊等原因，造成伸長率測量值變小，使得300%伸長率的應力值為0，故只采用2、3兩組數據，這樣得到和300%的定伸應力值分別為：

：Se=（2.1+2.2）/2 MPa=2.15 MPa

300%：Se=（7.1+7.6）/2 MPa=7.35 MPa。

3）扯斷伸長率為：Eb=301%；

4）扯斷*伸長率：將拉斷后的橡膠試樣過3min后測量標距點之間的距離為：26mm。這樣扯斷*伸長率為：Sb=（26-25）/25×=4%

七．實驗結果分析討論

根據以上的應力應變值的計算可以明顯看出橡膠的彈性非常好，其伸長率可以達到300%以上，遠遠大于一般的材料，但是它的強度很低，只有7MPa左右，大概比低碳鋼的屈服強度低兩個數量級，其硬度也是比較低的。

通過本次試驗的學習，基本上掌握了拉伸強度的測試原理和測試方法，掌握了電子拉力機的使用方法和工作原理，而且根據載荷-位移曲線畫出了應力-應變曲線，并計算出了橡膠的斷裂強度、扯斷伸長率、扯斷*伸長率等性能指標。

八．實驗思考題

1）改變拉伸速率，拉伸強度將怎么變化？

答：提高拉伸速率會使強度降低，這是由于提高拉伸速率使得橡膠中運動單元來不及運動，故使得強度降低。

2）同樣實驗條件下，拉伸同一聚合物，但厚薄尺寸不同的兩個試樣，哪個試樣強度更高，說明原因。

答：厚的強度更高，因為薄試樣的形變在垂直于平面方向可以自由變形，而厚的試樣在垂直于平面方向要受到約束，這樣就需要更大的應力來使得它發生斷裂。

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電子拉力機測定聚合物的應力-應變曲線

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