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解读ASTM D 4065 – 06塑料的标准实践:动态力学性能:程序的测定和报告。

嘉峪检测网        2018-07-25 14:51

一、范围

1.1 本标准适用于动态力学数据的收集和报告。它结合了实验室实践,用于测定在各种仪器上受到各种振动变形的塑料试样的动态力学性能,这种仪器通常被称为动态力学分析仪或动态热力学分析仪。

1.2 本标准旨在通过自由振动和共振或非共振强迫振动技术,提供确定塑料在温度、频率或时间范围内的转变温度、弹性和损失模量的方法。弹性曲线和损失曲线表明了塑料的粘弹性特性。这些模态是塑料中温度或频率的函数,在特定的温度或频率下变化迅速。快速模态变化的区域通常被称为过渡区。

1.3 标准主要是有用进行一系列温度从−160°C到聚合物降解和有效期为从0.01到1000赫兹的频率。

1.4 本标准适用于弹性模量在0.5 MPa至100 GPa范围内的材料[73 psi至1.5 3107 psi]。

1.5 当在不同的实验条件下获得结果时,可能存在差异。在不改变观测数据的情况下,完整地报告(如本标准中所述)获得数据的条件将使在另一项研究中观察到的明显差异得以调和。这项技术的假设是在线性粘弹性行为区域进行测试。

1.6 采用不同的变形方式,如拉伸、弯曲和剪切。

1.7本标准获得的试验数据与工程设计相关,适用。

1.8 SI单位中所列的值作为标准。括号中给出的值仅用于信息。

1.9 本标准并不意味着要解决与使用相关的所有安全问题(如果有的话)。本标准的使用者有责任在使用前确定安全和健康实践的批准,并确定监管限制的适用性。具体的危害陈述见第8节。

 

二、标准简介

已知几何形状的试样被置于固定或自然共振频率的机械耦合中。弹性或损失模量,或两种样品都是在不同的时间,样品的温度或振荡频率,或两者都测量。弹性模量图或损失模量图,或两者都显示了试件的粘弹性特性。在特定温度、时间或频率下粘弹性特性的快速变化通常被称为过渡区。

注:测量弹性和损失模量的特殊方法取决于所用仪器的工作原理。

 

三、设备

3.1 设备的功能是容纳一个均匀截面的塑性试件,使试件在机械振动系统中充当弹性和耗散元件。这种类型的仪器通常被称为动态机械或动态温度计分析仪。它们通常在以下7种振荡模式中运行:

(1)自由扭转振动衰减;

(2)迫使恒幅,共振,弯曲振动;

(3)迫使恒幅,固定频率、压振荡;

(4)迫使恒定振幅,频率固定,弯曲振动;

(5)被迫的,恒定的振幅,频率固定,强度振荡;

(6) 强迫恒定振幅,固定频率,扭转振动。

(7)迫使恒幅,固定频率,或变频双悬臂。

 

3.2设备应包括以下内容:

(1)夹具—允许对样品进行夹紧的夹紧装置。

(2)振动变形(应变)-一种将振动变形(应变)应用于试件的装置。变形(应变)应用后释放,如自由振动装置,或连续应用。

(3)检测装置-用来确定脱扣和独立实验参数的装置或装置,如力(应力或应变)、频率和温度。温度应可测量的准确性61°C,频率为61%,和61%力量。

(4)温度控制器和烘箱:通过加热(分步骤或坡度)、冷却(分步骤或坡度)或保持恒定的试样环境来控制试样温度的装置。任何温度下程序员应该足够稳定,允许测量样本温度60.5°C。

 

3.3 用于净化目的的氮气或其他气体供应。

3.4 卡尺或其他能够测量到60.01毫米精度的长度测量装置。

 

四、危害

预防措施:

(1)某些材料在其分解点附近加热时,会释放潜在的有毒或腐蚀性的废水,或两者都可能对人员或设备有害。

(2)夹紧试件在试验过程中由于热膨胀引起的屈曲。

 

五、测试样本

5.1试件的大小和形状都是均匀的,但通常以矩形的形式进行分析。如果对试样进行热处理以获得这种首选的分析形式,这种处理应在报告中加以说明。

5.2由于各种类型的动力学仪器,试件尺寸并不是固定的。在许多情况下,一个0.75乘9.4乘50毫米的样本[0.03乘0.38乘2.0英寸]。被发现是有用和方便的。

       注:选择试件的尺寸与试验材料的模量和测量仪器的能力是很重要的。例如,当低模量材料的厚试件适合测量时,需要高模量材料的薄试件。

5.3除非另有说明在适当的材料规范、条件的标本在一组温度23°C(73°F)维持62°C(64°F)和一组50%,维持65%的相对湿度测试前不少于40 h按照程序实践D 618年,对于那些测试条件是必需的。如果使用其他标本条件作用,应在报告中注明。

 

六、校准

使用与试件相同的加热速度或进度,对仪器的温度轴进行校准,使用仪器制造商的程序对以下任一种或两种物质进行校准。

 

七、程序

7.1测量标本的长度、宽度和厚度,准确度为61%。

7.2最大应变振幅应在材料的线性粘弹性范围内。推荐菌株小于1%。

7.3如果温度是自变量:

(1)试验频率为0.01 ~ 500hz,以固定或变化为因变量

(2)在测量试件的弹性和粘性特性时,将试件的温度从最低温度变化到最高温度。

注:

最好是在温度范围内进行的试验应该以渐进的步骤进行,或者以足够慢的速度进行,以便在整个试样中实现温度平衡。达到平衡的时间将取决于特定标本的质量和夹持安排。温度程序的1到2°C /分钟或2至5°C步骤间隔了3到5分钟已经找到合适的。通过试件在两种或两种以上速度下的运行,观察了升温速率的影响,并比较了得到的弹性和粘性性能结果。

温度测量的精度取决于模态的变化率和被测塑料的温度。在过渡地区,经验表明,试样的温度应该读到60.5°C。

(3)重复标本优先,并报告平均结果。

7.4 如果频率是自变量:

(1)将测试温度固定在期望的值。

(2)在测量试样的弹性和粘性特性时,改变试样的频率。

(3)重复标本优先,并报告平均结果。

 

八、计算

制造商操作手册中的公式计算动态力学性能;采用试件长度、宽度和深度的平均测量值。

 

九、报告

9.1报告以下信息:

(1)对测试物的完整标识和描述,包括名称、股票或代码号、制作日期、形式、来源等。

(2)用于测试的仪器的说明。

(3)试件尺寸。

(4)校准程序说明。

(5)通过气体成分、纯度和使用速率对样品大气进行识别。

(6)在试验前对标本进行调节的细节。

(7)温度程序包括初始和最终温度,以及线性温度变化的速率或温度步骤的大小和持续时间。

(8)数据和结果表。

(9)检测标本数量。

(10)弹性模量和损失模量与温度(或频率)的关系图,测试在一个以上的温度(或频率)下进行。

  • 用向上挠度的纵坐标绘制模量,增加弹性和阻尼。用标题和测量单位清楚地标注横坐标。
  • 温度、频率或时间应绘制在横坐标上,从左向右递增。横坐标应该清楚地标明标题和测量单位。
  • 从损失切线剖面的峰值确定过渡温度。
  • 在可能的情况下,应识别各热效应,并报告补充证据。

(11)弹性(或相对刚度)和损失模量(或阻尼)的平均值和标准偏差报告为两个显著数字。

(12)测试日期。

(13)最大应变振幅和频率。

(14)用于计算值的方程。

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来源:嘉峪检测网