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超高分子量聚乙烯管性能檢測(cè)之剪切性能
信息來自:超高分子量聚乙烯www.jxfangzheng.cn 發(fā)布日期：2014-2-21 瀏覽次數(shù)：102
導(dǎo)讀： 超高分子量聚乙烯管的剪切性能是其力學(xué)性能中的重要特性，也是漿體輸送材料的質(zhì)量控制和應(yīng)用設(shè)計(jì)的重要參考目標(biāo)。剪切性能試驗(yàn)的類型較多，按受力形式分為單面拉伸剪切、單面壓縮剪切、雙面壓縮剪切和純剪切等；按試樣方向分為平行板面剪切和垂直板面剪切；對(duì)膠接材料有單搭接剪切和雙搭接剪切；而對(duì)于復(fù)合材料又有短梁剪切等。其中，拉伸剪切多適用
超高分子量聚乙烯管的剪切性能是其力學(xué)性能中的重要特性，也是漿體輸送材料的質(zhì)量控制和應(yīng)用設(shè)計(jì)的重要參考目標(biāo)。剪切性能試驗(yàn)的類型較多，按受力形式分為單面拉伸剪切、單面壓縮剪切、雙面壓縮剪切和純剪切等；按試樣方向分為平行板面剪切和垂直板面剪切；對(duì)膠接材料有單搭接剪切和雙搭接剪切；而對(duì)于復(fù)合材料又有短梁剪切等。其中，拉伸剪切多適用于膠接材料；單面和雙面壓縮剪切適用于層壓材料和取向材料；短梁剪切適用于各種纖維材料和層壓材料；而純剪切試驗(yàn)則多適用于諸如POM、PC等均質(zhì)材料和層壓材料。采用不同的剪切試驗(yàn)方法，測(cè)得的結(jié)果有很大的不同。以下介紹關(guān)于測(cè)定超高分子量聚乙烯管的剪切試驗(yàn)方法：
1、 穿孔剪切試驗(yàn) 穿孔剪切法屬于純雙面壓縮剪切試驗(yàn)方法。此法作用于超高分子量聚乙烯管的剪切力矩較小，剪切力作用比較平衡和均勻，沒有旋轉(zhuǎn)傾向，純雙面剪切所受附加力的影響很小，因而試驗(yàn)結(jié)果的誤差也比較小，因而試驗(yàn)結(jié)果的誤差也比較小。在對(duì)于穿孔剪切法中，剪切應(yīng)力的定義是指試驗(yàn)過程中任一時(shí)刻施加于試樣的剪切負(fù)荷除以受剪切面積的值。剪切強(qiáng)度是指在剪切應(yīng)力作用下，超高分子量聚乙烯管承受的最大剪切應(yīng)力。屈服剪切強(qiáng)度是指在剪切負(fù)荷—變形曲線上，負(fù)荷不隨變形增加的第一個(gè)點(diǎn)的剪切應(yīng)力。原理：穿孔式剪切試驗(yàn)是采用圓形穿孔器，用穿孔剪切的方式測(cè)定試樣的剪切強(qiáng)度。試驗(yàn)時(shí)將穿孔器插入試樣的圓孔中，并用墊片和螺帽固定，然后組裝壓膜的上下部分，均勻地?cái)Q緊螺栓以固定模塊與支撐墊中的試樣，通過穿孔器將剪切負(fù)荷施加于試樣。
2、 沖壓式剪切強(qiáng)度測(cè)定法 對(duì)超高分子量聚乙烯管試樣在垂直方向施加剪切應(yīng)力并使其發(fā)生剪切，稱為：沖壓剪切。抵抗由沖壓式剪切而生產(chǎn)剪切應(yīng)力的能力稱為沖壓式剪切強(qiáng)度。對(duì)于模壓生產(chǎn)的超高分子量聚乙烯板材，該量也稱作斷紋剪切強(qiáng)度。原理：測(cè)定斷紋剪切強(qiáng)度時(shí)，使用圓柱沖頭剪切夾具，使寬度一定的矩形桿狀試樣沿著厚度方向兩邊同時(shí)受剪，以此進(jìn)行測(cè)量。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將試樣放入剪切夾具的底座中，裝上上壓板，擰緊上壓蓋，確保試樣與其接觸的上壓塊及底座之間沒有間隙，最后按上圓柱沖頭。將安裝好試樣的剪切夾具放在試驗(yàn)機(jī)上操作。
通過山東東方管業(yè)有限公司對(duì)剪切強(qiáng)度試驗(yàn)的理解和不同幾次的對(duì)比討論，得出對(duì)超高分子量聚乙烯管剪切強(qiáng)度的一部分結(jié)論：相對(duì)同一超高分子量聚乙烯管的材料試樣隨著剪切試驗(yàn)速度的增加，其剪切強(qiáng)度也增大，且標(biāo)準(zhǔn)偏差值也增大，表明數(shù)據(jù)的分散性加大。因此，在同一材料在不同試驗(yàn)速度下測(cè)得的結(jié)果不可比，試驗(yàn)必須在規(guī)定的統(tǒng)一試驗(yàn)速度下進(jìn)行，由于高分子材料屬于粘彈性材料，其破壞過程是一種松弛過程，只有在較低試驗(yàn)速度下高分子鏈段才來得及運(yùn)動(dòng)；也只有在較低的速度下超高分子量聚乙烯管的缺陷才易暴露，從而真實(shí)的反映管材的性能。因此，試驗(yàn)方法規(guī)定選用的試驗(yàn)速度為1mm/min。
1、 穿孔剪切試驗(yàn) 穿孔剪切法屬于純雙面壓縮剪切試驗(yàn)方法。此法作用于超高分子量聚乙烯管的剪切力矩較小，剪切力作用比較平衡和均勻，沒有旋轉(zhuǎn)傾向，純雙面剪切所受附加力的影響很小，因而試驗(yàn)結(jié)果的誤差也比較小，因而試驗(yàn)結(jié)果的誤差也比較小。在對(duì)于穿孔剪切法中，剪切應(yīng)力的定義是指試驗(yàn)過程中任一時(shí)刻施加于試樣的剪切負(fù)荷除以受剪切面積的值。剪切強(qiáng)度是指在剪切應(yīng)力作用下，超高分子量聚乙烯管承受的最大剪切應(yīng)力。屈服剪切強(qiáng)度是指在剪切負(fù)荷—變形曲線上，負(fù)荷不隨變形增加的第一個(gè)點(diǎn)的剪切應(yīng)力。原理：穿孔式剪切試驗(yàn)是采用圓形穿孔器，用穿孔剪切的方式測(cè)定試樣的剪切強(qiáng)度。試驗(yàn)時(shí)將穿孔器插入試樣的圓孔中，并用墊片和螺帽固定，然后組裝壓膜的上下部分，均勻地?cái)Q緊螺栓以固定模塊與支撐墊中的試樣，通過穿孔器將剪切負(fù)荷施加于試樣。
2、 沖壓式剪切強(qiáng)度測(cè)定法 對(duì)超高分子量聚乙烯管試樣在垂直方向施加剪切應(yīng)力并使其發(fā)生剪切，稱為：沖壓剪切。抵抗由沖壓式剪切而生產(chǎn)剪切應(yīng)力的能力稱為沖壓式剪切強(qiáng)度。對(duì)于模壓生產(chǎn)的超高分子量聚乙烯板材，該量也稱作斷紋剪切強(qiáng)度。原理：測(cè)定斷紋剪切強(qiáng)度時(shí)，使用圓柱沖頭剪切夾具，使寬度一定的矩形桿狀試樣沿著厚度方向兩邊同時(shí)受剪，以此進(jìn)行測(cè)量。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將試樣放入剪切夾具的底座中，裝上上壓板，擰緊上壓蓋，確保試樣與其接觸的上壓塊及底座之間沒有間隙，最后按上圓柱沖頭。將安裝好試樣的剪切夾具放在試驗(yàn)機(jī)上操作。
通過山東東方管業(yè)有限公司對(duì)剪切強(qiáng)度試驗(yàn)的理解和不同幾次的對(duì)比討論，得出對(duì)超高分子量聚乙烯管剪切強(qiáng)度的一部分結(jié)論：相對(duì)同一超高分子量聚乙烯管的材料試樣隨著剪切試驗(yàn)速度的增加，其剪切強(qiáng)度也增大，且標(biāo)準(zhǔn)偏差值也增大，表明數(shù)據(jù)的分散性加大。因此，在同一材料在不同試驗(yàn)速度下測(cè)得的結(jié)果不可比，試驗(yàn)必須在規(guī)定的統(tǒng)一試驗(yàn)速度下進(jìn)行，由于高分子材料屬于粘彈性材料，其破壞過程是一種松弛過程，只有在較低試驗(yàn)速度下高分子鏈段才來得及運(yùn)動(dòng)；也只有在較低的速度下超高分子量聚乙烯管的缺陷才易暴露，從而真實(shí)的反映管材的性能。因此，試驗(yàn)方法規(guī)定選用的試驗(yàn)速度為1mm/min。
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