塑料片材拉伸性能的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法[1]

本標(biāo)準(zhǔn)以固定標(biāo)準(zhǔn)代號D 882頒布。緊跟在標(biāo)準(zhǔn)代號之后的數(shù)字為標(biāo)準(zhǔn)初次通過的年份，或zui近一次修訂的年份。在圓括號內(nèi)的數(shù)字為該標(biāo)準(zhǔn)zui近一次重新批準(zhǔn)的年份。上標(biāo)（ε）為自上一次修訂或重新批準(zhǔn)至今版本上的變動。

本試驗方法已被批準(zhǔn)由美國國防部的所屬各署使用，并取代聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)試驗方法406中的1013方法。

1. 范圍

1.1 本試驗方法規(guī)定了塑料片材和薄膜（厚度小于1.0mm）拉伸性能的試驗方法。

注1——薄膜被強制定義為額定厚度不大于0.25mm（0.01in）的片材。

注2——厚度大于1mm（0.04in）的塑料應(yīng)按D 638試驗方法測試其拉伸性能。

1.2 本試驗方法可以測試符合上述厚度和試驗機負(fù)荷量程的所有塑料。

1.2.1 夾具的靜態(tài)稱重、和恒定速率分離試驗——本試驗方法使用以恒定速率分離的夾具夾住試驗樣本的兩端。

1.3 本試驗方法通過分離夾、拉伸指示器或標(biāo)距線的位移，得出試驗樣本的拉伸度。

1.4 彈性拉伸系數(shù)的測量步驟，包括一定的應(yīng)變率。

注3——拉伸系數(shù)是使用分離夾測量拉伸度得來的，使用5.2所描述的伸長計進(jìn)行測量的規(guī)定也包括在本步驟中。

1.5 從本試驗方法中獲得的數(shù)據(jù)，可以使用在工程學(xué)設(shè)計中。

1.6 所有數(shù)值采用單位制。圓括號內(nèi)的數(shù)值僅供參考。

1.7本標(biāo)準(zhǔn)不包含任何與標(biāo)準(zhǔn)的使用相關(guān)的安全問題（如果存在的話）。在使用本標(biāo)準(zhǔn)前，使用者有責(zé)任建立合適的安全與衛(wèi)生規(guī)程，并制定標(biāo)準(zhǔn)的使用限制。

注4——本試驗方法與ISO 527-3相似，但技術(shù)上二者不能等同。ISO 527-3可使用其他類型的樣本、測試速度不同，并需要使用伸長計或表距線。

2. 相關(guān)文件

2.1 ASTM標(biāo)準(zhǔn)：[2]

D 618試驗用塑料的調(diào)理的標(biāo)準(zhǔn)實施規(guī)程

D 638塑料抗拉特性的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法

D 4000塑料材料的標(biāo)準(zhǔn)分類系統(tǒng)  

D 5947 固體塑料樣本物理尺寸的試驗方法

D 6287切片和壓片試驗樣品的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程

E 4試驗機力鑒定規(guī)程  

E 691測定試驗方法精密性進(jìn)行實驗室間研究的標(biāo)準(zhǔn)實施規(guī)范  

2.2 ISO標(biāo)準(zhǔn)

ISO 527-3塑料 拉伸性能的測定—— 第3部分:薄膜和薄板材的試驗條件[3]  

3. 術(shù)語

3.1 定義——塑料拉伸試驗相關(guān)術(shù)語和符號的定義，見試驗方法D 638的附錄。

3.1.1 線性夾具——夾具的設(shè)計應(yīng)使全部夾力沿垂直于試驗樣本的直線分布。這樣的夾具通常由一個標(biāo)準(zhǔn)水平夾面和一個半圓形對面組成。

3.1.2 撕裂破壞——從樣本的邊緣開始破裂，以足以產(chǎn)生荷載變形曲線的緩慢速率穿過整個樣本的一種拉伸斷裂。

4. 意義和應(yīng)用

4.1 本試驗方法測得的拉伸性能對材料的定義和描述、質(zhì)量控制和規(guī)格劃分非常有價值。拉伸性能會隨著樣本厚度、制備方法、試驗速度、夾具種類、和拉伸度測量方法的變化而變化。因此，當(dāng)需要比對結(jié)果時，必須嚴(yán)格控制這些因素。除其他特殊材料有明確規(guī)范外，本試驗方法應(yīng)被用作仲裁。許多材料的規(guī)范可能要求使用本試驗方法，但為了符合規(guī)范必須先進(jìn)行一些程序上的調(diào)整。因此建議在使用本試驗方法前先查閱相關(guān)材料規(guī)范。D4000分類系統(tǒng)中的表1列出了現(xiàn)存的ASTM材料標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 拉伸性能可為科研、工程學(xué)設(shè)計、質(zhì)量控制和規(guī)格劃分提供相關(guān)數(shù)據(jù)。但是，在判斷實際使用中材料長時間受力的情況時，不能只參考本試驗所得數(shù)據(jù)。

4.3 彈性拉伸系數(shù)是薄塑料片材的硬度指數(shù)。若試驗環(huán)境得到控制，試驗結(jié)果將具有的非常好的重現(xiàn)性。若比較不同材料的硬度，應(yīng)使用同樣尺寸的樣本。

4.4 拉伸斷裂能（TEB）是指樣本處于破裂臨界點時每單位體積所含的總能量。這一特性在一些文件中被稱為韌性，用來評估那些經(jīng)常承受較大負(fù)荷的材料的性能。但是，應(yīng)變率、樣本參數(shù)、尤其是樣本瑕疵，可能會造成結(jié)果嚴(yán)重波動。因此，將TEB試驗結(jié)果用于zui終應(yīng)用產(chǎn)品的設(shè)計時，應(yīng)格外小心。

4.5 材料被撕裂破壞得到的不規(guī)則數(shù)據(jù)不能與普通破壞得到的數(shù)據(jù)相比較。

5. 儀器

5.1 試驗機——試驗機應(yīng)具有恒定的十字運動速率，并其必須具備下列裝置：

5.1.1 固定部件——固定或基本固定的，帶有一個夾具。

5.1.2 運動部件——可運動的，帶有第二個夾具。

5.1.3 夾具——試驗機上，固定部件和運動部件之間，用來夾住試驗樣本的一系列夾子，可以是固定的或自動對齊的。無論何種夾具系統(tǒng)，都應(yīng)zui大限度的減小相對滑動和應(yīng)力分布不均的情況。

5.1.3.1 固定夾具是牢固的安裝在試驗機的固定或可動部件上的。當(dāng)使用這一類夾具時，必須小心的將樣本夾在夾具中，從而使樣本的長軸與通過夾具中心線的拉力方向重合。

5.1.3.2 自動對齊夾具是安裝在部件上，一旦達(dá)到一定負(fù)載就會自動排成一列，以使樣本的長軸與通過夾具中心線的拉力方向重合。夾具應(yīng)盡可能按拉力的方向排成一行，以避免樣本發(fā)生旋轉(zhuǎn)而滑動。自動對齊型夾具只能在一定限度內(nèi)自動調(diào)整。

5.1.3.3 應(yīng)盡可能防止樣本相對夾具滑動。使用薄橡膠、磨砂布、壓力敏感膠帶、平口或鋸齒夾具，均可防止樣本滑動。夾具的表面應(yīng)按試驗材料及其厚度選擇。使用1.0mm(40mil)的吸墨紙或濾紙墊在夾具圓面上，效果更好。對于易“縮在”夾具里的材料，能始終保持恒定壓力的氣動夾更有優(yōu)勢。對于經(jīng)常在夾具邊緣撕裂的材料，可稍稍增大夾具與樣本接觸處的曲率半徑。

5.1.4 驅(qū)動裝置——驅(qū)動裝置可以施加給移動部件一個相對穩(wěn)定、可控制的速度。該速度應(yīng)按第9節(jié)設(shè)定。

5.1.5 負(fù)荷指示器——一個合適的負(fù)荷指示裝置，能指示夾具上的試驗樣本所承受的全部拉伸負(fù)荷。本裝置在特定的試驗速率下（注5），基本上沒有慣性滯后現(xiàn)象。除非使用合適的伸長計，稱重系統(tǒng)的移動在測量范圍內(nèi)不應(yīng)超過樣本伸長量的2%。負(fù)荷指示器對樣本所承受的拉伸負(fù)荷的指示到1%。試驗機的度應(yīng)按E4規(guī)范校正。

5.1.6 十字伸長指示器——一個合適的伸長指示裝置能指示夾具做十字運動時分離的距離。本裝置在特定試驗率下，基本上沒有慣性滯后現(xiàn)象。本指示器對夾具十字運動距離的指示到1%。

5.2 伸長計（可選）——若需要的話，可使用本儀器測量被拉伸的樣本上兩個確定點間的距離。使用該儀器時，應(yīng)盡量減小儀器與樣本接觸點上的壓力（見8.3）。本儀器應(yīng)自動記錄距離或樣本的任何變化，如樣本負(fù)荷的函數(shù)、所用時間的函數(shù)。若只記錄所用時間的函數(shù)，則負(fù)荷時間的數(shù)值也應(yīng)記錄。本儀器必須在特定試驗速率下基本無慣性滯后現(xiàn)象（見注5）。

5.2.1 彈性系數(shù)和低拉伸量的測量——使用伸長計測量彈性系數(shù)和低拉伸量（低于伸長量的20%），應(yīng)zui少到1%，并按E83規(guī)范對C儀器的要求操作。

5.2.2 高拉伸量的測量——測量高拉伸量（大于伸長量的20%）時，儀器和相關(guān)技術(shù)指數(shù)應(yīng)到1%。

注5——在負(fù)荷和拉伸數(shù)據(jù)的標(biāo)示和記錄過程中，必須快速反應(yīng)。系統(tǒng)需要的反應(yīng)速度取決于試驗的材料（高拉伸量或低拉伸量）和應(yīng)變速率。

5.3 厚度測量器——試驗方法D5947方法C所述的凈重轉(zhuǎn)盤千分尺，或等同的測量裝置，應(yīng)到0.0025mm（0.0001in）或更小。

5.4 寬度測量儀——合適的測量器或其他能到0.25mm(0.010in)的儀器。

5.5 樣本裁切器——根據(jù)D6287規(guī)范選擇適合裁切薄膜和薄板材的技術(shù)和設(shè)備。

5.5.1 經(jīng)證明，使用刀片的裝置特別適合裁切破裂伸長率在10-20%以上的材料。

5.5.2 由于可能造成樣本邊緣不整齊或破裂，建議不要使用沖床或壓力機裁切樣本。

6. 取樣

6.1 試驗樣本應(yīng)為統(tǒng)一寬度和厚度的條形，長度應(yīng)比夾具間距離長zui少 50mm(2in)。

6.2 樣本的額定寬度應(yīng)不小于5.0mm(0.20in)、不大于25.4mm(1in)。

6.3 寬度和厚度的比至少為8。過窄的樣本會放大樣本邊緣的應(yīng)變情況和裂紋。

6.4 裁切樣本時應(yīng)盡量避免造成缺口或撕裂等可能使樣本過早斷裂的缺陷（注6）。樣本的兩邊應(yīng)平行，邊緣部分寬度應(yīng)小于兩夾具間樣本的長度的5%。

注6——制備樣本時，應(yīng)是用顯微鏡檢查樣本是否存在缺陷。

6.5試驗樣本的厚度應(yīng)恒定，當(dāng)材料厚度小于0.25mm(0.010in)時，樣本厚度應(yīng)小于夾具間樣本的長度的10%；當(dāng)材料厚度大于0.25mm(0.010in)小于1.00mm(0.040in)時，樣本厚度應(yīng)小于夾具間樣本的長度5%。

注7——當(dāng)樣本厚度超過6.5的推薦值時，試驗得到的數(shù)據(jù)可能無法表示材料的特性。

6.6 如果懷疑材料是各向異性材料，則要分別準(zhǔn)備兩組樣本，其長軸應(yīng)分別與各向異性的方向平行和垂直。

6.7 測量彈性拉伸系數(shù)時，應(yīng)以250mm(10in)為樣本標(biāo)準(zhǔn)長度。本長度被用來盡可能的減小夾具滑動對試驗結(jié)果造成的影響。當(dāng)該長度不可行時，在不影響試驗結(jié)果的前提下，試驗區(qū)的長度可為100mm(4in)。但是，在仲裁中仍然應(yīng)使用250mm的長度。在測試較短的樣本時，應(yīng)調(diào)節(jié)試驗速率，使應(yīng)變速率與標(biāo)準(zhǔn)樣本相同。

注8——一系列循環(huán)試驗[4]表明，對于厚度小于0.25mm（10mil）的材料，在夾具的圓面墊上1.0mm(40mil)吸墨紙測量試驗區(qū)為100mm的樣本所得到的結(jié)果，與使用平口夾具測量試驗區(qū)為250mm的樣本所得的結(jié)果一樣。

注9——對于一些厚度大于0.25 mm（0.010 in）的高彈性系數(shù)材料，很難避免夾具發(fā)生滑動。

7. 實驗環(huán)境

7.1 環(huán)境——除合同或相關(guān)ASTM標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定外，應(yīng)按D618方法A的要求，于試驗前至少40小時將樣本的環(huán)境調(diào)節(jié)至溫度23±2°C（73.4±3.6°F）、相對濕度50±10%。解決有關(guān)爭議時允許的誤差范圍為溫度±1°C（±1.8°F）、相對濕度±5%。

7.2 實驗環(huán)境——除合同或相關(guān)ASTM標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定外，試驗應(yīng)在溫度23±2°C（73.4±3.6°F）、相對濕度50±10%下進(jìn)行。解決有關(guān)爭議時允許的誤差范圍為溫度±1°C（±1.8°F）、相對濕度±5%。

8. 試驗樣本的數(shù)量

8.1 對于各向同性材料，每個試樣至少要準(zhǔn)備5 個樣本。

8.2 對于各向異性材料，每個試樣至少要準(zhǔn)備10 個樣本。5 個長軸平行

于樣本的各向異性方向，5 個長軸垂直于樣本的各向異性方向。

8.3 若樣本在明顯缺陷處破裂、或在標(biāo)準(zhǔn)長度外破裂，也應(yīng)拋棄該樣本并重新進(jìn)行試驗，除非這種缺陷或環(huán)境是被研究的對象。但是，當(dāng)發(fā)生夾裂（夾具與樣本接觸處的破裂）時，若試驗所得的數(shù)值已被證明與標(biāo)準(zhǔn)長度內(nèi)發(fā)生破裂所得數(shù)值基本一致，則夾裂可以被接受。

注10——對于某些材料，可在試驗前和試驗后使用光學(xué)正交偏振儀檢測樣本中可能或已經(jīng)造成提前斷裂的缺陷。

9. 試驗速度

9.1 試驗速度是指，試驗機無負(fù)荷運行時兩部件（或夾具）分離的速度。此分離速度與滿負(fù)荷分離速度之差，不能超過空負(fù)荷分離速度的5%。

9.1 試驗速度應(yīng)按表1所示的要求計算初始應(yīng)變率。這些試驗方法中，夾具

分離速度與初始應(yīng)變率的計算公式如下：

A = BC

其中：

A= 夾具的分離速度，mm(或in)/min；

B= 夾具間的初始距離，mm(或in)；

C= 初始應(yīng)變率，mm/mm·min(或in/in·min)。

9.3 除材料指標(biāo)另有規(guī)定外，初始應(yīng)變率應(yīng)按表1 中的規(guī)定。

注11——不同的初始應(yīng)變率下得到的結(jié)果不具可比性；因此，當(dāng)需要直接比較不同的拉伸等級的材料時，應(yīng)使在同一應(yīng)變速率下比較。對于一些材料，建議在材料的屈服拉伸率的基礎(chǔ)上選擇應(yīng)變率。

9.4 特殊情況下，例如測量拉伸破裂率得到的值與材料的分類相矛盾，導(dǎo)致必須選擇應(yīng)變率，則應(yīng)選擇較低的應(yīng)變率。

9.5 測量系數(shù)時，一旦應(yīng)變率和樣本尺寸與測試其他拉伸性能時不同，則應(yīng)使用另外的樣本。

10.試驗步驟

10.1 選擇一個負(fù)荷范圍，使樣本在負(fù)荷范圍三分之二處破裂。為了選擇合適的負(fù)荷-樣本寬度組合，需要做幾個試驗。

10.2 沿著樣本長度方向，在幾個不同的點測量其橫截面積。測量寬度應(yīng)到0.25mm(0.010in)。測量厚度時，對于厚度小于0.25mm(0.010in)的薄膜，應(yīng)到0.0025mm(0.0001in)；對于厚度大于0.25mm（0.010in）小于1.0mm（0.040in）的薄膜，應(yīng)到1%。

10.3根據(jù)表1設(shè)定夾具的初始距離。

10.4根據(jù)表1和夾具的初始距離，設(shè)定夾具分離的速度，使其要求的應(yīng)變速度。將負(fù)荷計量系統(tǒng)、拉伸指示器和記錄系統(tǒng)歸零。

注12：使用伸長計測量彈性拉伸系數(shù)，比使用分離夾具地方法要。要小心防止伸長儀的滑動，以及避免樣本產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)膽?yīng)力。同樣參考6.7。

10.5 如果需要測量試驗區(qū)的長度，而不是夾具間的長度，則應(yīng)使用柔軟的彩色蠟筆或水筆在樣本上標(biāo)出試驗區(qū)的兩端。不要使用硬物在樣本表面刻畫標(biāo)線，因為這些劃痕可能會增大壓力并使樣本過早斷裂。若使用伸長計，試驗區(qū)應(yīng)為伸長計與樣本接觸點間的距離。

注13：對于一些拉伸量較高的樣本，測量其試驗區(qū)的長度是必要的。隨著樣本

的伸長，夾具內(nèi)襯與材料解除面積將減小，導(dǎo)致材料松弛。結(jié)果上來說，這個問題與夾具的滑動相似，也就是夸大了所測得的拉伸量。

10.6 將樣本放在試驗機的夾具內(nèi)，小心的將樣本的主軸線與夾具接觸點的中心線對齊，將夾具牢牢地夾緊，盡可能的減小樣本滑動的可能性。

10.7 啟動機器，記錄負(fù)荷-拉伸量。

10.7.1 當(dāng)夾具間的樣本全長作為測試區(qū)時，記錄負(fù)荷-夾具間距的值。

10.7.2 當(dāng)試驗區(qū)已被標(biāo)記在樣本上，使用合適的儀器記錄邊緣邊界線的位移。如果需要，可根據(jù)負(fù)荷指示器的讀數(shù)做出負(fù)荷-拉伸曲線。

10.7.3 當(dāng)使用拉伸計時，記錄拉伸計顯示的試驗區(qū)的負(fù)荷-拉伸量。

10.8 如果需要系數(shù)值，選擇一個負(fù)荷范圍和制圖率，在X軸的30-60°范圍內(nèi)做出負(fù)荷-拉伸曲線。為達(dá)到zui高度，應(yīng)使用該試驗條件下zui靈敏的儀表測量負(fù)荷。如果負(fù)荷-伸長曲線偏離了線性方向，則應(yīng)停止試驗。

10.9 在測量材料正割系數(shù)的試驗中，則應(yīng)在材料達(dá)到規(guī)定的伸長率時停止試驗。

10.10如果測量材料的拉伸斷裂能，則應(yīng)準(zhǔn)備做應(yīng)力-應(yīng)力曲線的積分?？梢允窃囼炛械碾娮臃e分，或者試驗后求取曲線下的面積（見附錄A2）。

11.計算

11.1除非曲線的初始區(qū)域不是由樣本的張緊、安裝或其他人為因素造成的，而是材料的真實反映，否則應(yīng)按附錄A1做初始補償。

11.2 破裂因數(shù)（標(biāo)稱值）的計算應(yīng)該是zui大負(fù)荷值除以樣本初始的zui小寬度。結(jié)果應(yīng)表示為力每單位寬度，一般是牛頓每米（磅每英寸）；報告中到3 位有效數(shù)字。薄膜的厚度應(yīng)接近0.0025毫米（0.0001英寸）。

示例：0.1300mm(0.0051in)厚的薄膜,破裂因數(shù)= 1.75kN/m(10.0 lbf/in)

注14——該法對于極其薄的塑料薄膜（厚度小于0.13mm(0.005in)）是十分有效的。該種薄膜的斷裂負(fù)荷可能與橫截面面積不成正比，厚度很難測量。而且，該種材料由于拉伸效果、表皮效果、結(jié)晶性等因素的影響，拉伸性能與橫截面面積不成正比。

11.3 拉伸強度（標(biāo)稱值）的計算是zui大負(fù)荷值除以樣本初始zui小橫截面積。結(jié)果表示為力每單位面積，一般是兆帕（磅每平方英寸）。報告中，數(shù)值到3 位有效數(shù)字。

注15：當(dāng)發(fā)生撕裂破裂時，計算結(jié)果應(yīng)基于破裂發(fā)生時的負(fù)荷-拉伸量。

11.4 斷裂拉伸強度（標(biāo)稱值）的計算與拉伸強度的計算方法一樣，只是用破裂負(fù)荷代替zui大拉伸負(fù)荷（參考注15和注16）。

注16——在很多情況下，斷裂拉伸強度和拉伸強度的計算是一樣的。

11.5 斷裂拉伸率的計算是樣本斷裂時的拉伸量除以樣本的初始標(biāo)距，再乘以100。當(dāng)使用標(biāo)距線或者拉伸計表明試驗區(qū)時，計算時就使用該數(shù)值；否則就使用夾具間距離。結(jié)果以百分?jǐn)?shù)表示，到為2 位有效數(shù)字。

11.6 屈服強度的計算是在屈服點時的負(fù)荷除以樣本的初始截面面積。結(jié)果表示為力每單位面積，一般是兆帕（磅每平方英寸）。到3 位有效數(shù)字。對于在曲線初始段表現(xiàn)出虎克彈性行為的材料，應(yīng)按測試方法D638 的附錄所述補計算補償屈服強度。此種情況下，結(jié)果應(yīng)表述微“屈服強度-補償%”。

11.7 屈服拉伸率的計算是以樣本屈服點的拉伸量除以樣本的初始標(biāo)距，再乘以100。當(dāng)使用標(biāo)距線或者伸長儀標(biāo)記樣本試驗區(qū)時，計算時使用該數(shù)值。計算前，要根據(jù)附錄A1 所述對樣本的拉伸量進(jìn)行初始補償。結(jié)果表示為百分比，到2 位有效數(shù)字。當(dāng)使用補償屈服強度時，應(yīng)該計算在補償屈服強度時的拉伸率。

11.8 彈性系數(shù)的計算是在應(yīng)力-拉伸量曲線的初始部分劃一條切線，在切線上任選一點，然后以拉伸應(yīng)量除以相應(yīng)的應(yīng)力。計算前，根據(jù)附件A1 所述對拉伸量進(jìn)行初始補償。為此，拉伸應(yīng)力應(yīng)該是負(fù)荷值除以樣本的初始截面面積。結(jié)果表示為力每單位面積，一般是兆帕（磅每平方英寸）。到3 位有效數(shù)字。

11.9 正割系數(shù)計算是在一定應(yīng)力下，標(biāo)稱壓力除以該應(yīng)力。應(yīng)優(yōu)先選用并計算彈性系數(shù)。然而，對于相關(guān)性質(zhì)不成正比的材料，應(yīng)使用并計算正割模量。做出如附件A1.3 和附件A1中的圖A1.2 所示的切線，標(biāo)出出屈服點時的應(yīng)力，此時的切線要經(jīng)過零壓力點。計算中使用的壓力是一定的應(yīng)力下的負(fù)荷除以的樣本初始截面面積。

11.10 斷裂拉伸能的計算應(yīng)該是在壓力應(yīng)力曲線下單位體積的能量積分值?；蛘呤怯嬎悴牧衔盏目偰芰砍詷颖緲?biāo)線間的體積。如附件A2 所述，該計算可以通過電子的積分器直接得到，或者是計算曲線下的面積。結(jié)果表示為能量每單位體積，兆焦每立方米（分磅力每立方英寸）。該值到2 位有效數(shù)字。

11.11 在本試驗中，所有計算應(yīng)到所要求的有效數(shù)字。

11.12 標(biāo)準(zhǔn)偏差（估計值）計算如下,到2位有效數(shù)字。

其中，

s= 標(biāo)準(zhǔn)偏差（估計值）

X= 單個記錄值

n= 紀(jì)錄值的個數(shù)

X= 記錄值的求平均

表1 初始夾具分離的十字運動速度

表2 系數(shù)的數(shù)據(jù)

12. 試驗報告

12.1 報告要包括以下內(nèi)容：

12.1.1 測試樣本的完整信息：類型，來源，生產(chǎn)代號，格式，尺寸，加工歷史。如果是各向異性材料，還要有材料的拉伸方向等。

12.1.2 試驗樣本的制備方法。

12.1.3 樣本的厚度，寬度和長度。

12.1.4 樣本的試驗編碼。

12.1.5 使用的應(yīng)變速率。

12.1.6 使用的初始夾具距離。

12.1.7 夾具的分離速度。

12.1.8 標(biāo)線間的距離（如果不使用初始夾具間的距離）。

12.1.9 使用夾具的類型（包括夾具的內(nèi)表面類型）

12.1.10 樣本環(huán)境（試驗環(huán)境，溫度和相對濕度）。

12.1.11 反常行為，如過早斷裂、斷裂發(fā)生在夾具邊緣。

12.1.12 平均斷裂因數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

12.1.13 平均拉伸強度（標(biāo)稱值）和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

12.1.14 平均斷裂拉伸強度（標(biāo)稱值）和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

12.1.15 平均斷裂伸長率和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

12.1.16 如果需要，還要有平均斷裂伸長能和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

12.1.17對于有屈服現(xiàn)象的材料，要有平均屈服拉伸強度和標(biāo)準(zhǔn)偏差；平均屈服拉伸率和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

12.1.18對于沒有屈服現(xiàn)象的材料，要有平均百分補償值的屈服強度和標(biāo)準(zhǔn)偏差；平均百分拉伸率和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

12.1.19平均彈性系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)偏差（如果使用正割系數(shù)，要標(biāo)明計算用的應(yīng)力值）

12.1.20如果使用了拉伸計，要說明。

13. 精度和誤差

13.1 這些拉伸性能已經(jīng)進(jìn)行過兩次實驗室內(nèi)部試驗。*次在1977年進(jìn)行，只測量系數(shù)，使用隨機抽取的四種薄型材料，每個試驗室次試驗了5個樣本。彈性系數(shù)測量由6個實驗室測量，正交系數(shù)由5個實驗室室測量。實驗室內(nèi)部試驗所采用的度，見表2。

13.1.1 表2遵守E691規(guī)范，沒有刪除偏離數(shù)據(jù)。[5]

13.1.2 實驗室內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)誤差S xˉ，是由5個獨立樣本的標(biāo)準(zhǔn)誤差的平均值得來的S xˉ = Sx/(5)1?2 .。S xˉ是實驗室對于同一給頂材料的實驗室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)誤差的匯總。見13.3-13.3.2。

13.2 另一個實驗室內(nèi)部試驗在1981年進(jìn)行，測試了除系數(shù)以外的其它拉伸性能。使用了隨機抽取的6種材料（其中之一有3種厚度），厚度從0.019mm到0.178mm不等（0.00075-0.007in）。試驗結(jié)果是由5個樣本取平均值得來的。每個試驗室試驗了8個樣本，但是，S xˉ 的計算如上S xˉ = Sx/(5)1?2。這樣做是為了在保持?jǐn)?shù)據(jù)與5個樣本試驗一致的同時，盡量改善數(shù)據(jù)質(zhì)量。表3-表7規(guī)定了材料及其厚度，每個表規(guī)定了下列一種特性：拉伸屈服力，屈服拉伸量，拉伸應(yīng)力，破裂拉伸量，破裂拉伸能（見注17）。[6]

注17——為填寫實驗報告，本研究中低密度聚乙烯（LDPE）的檢測，使用十字偏光器測量長度線性和分子取向上的寬度變化，可能并不能*代表實驗室間的數(shù)據(jù)差異。

注18——警告：下文對I_R和I_r的解釋（13.3-13.3.3）只是本試驗方法處理精度的一種方式。表2的數(shù)據(jù)可能與材料特性略有出入，只代表相關(guān)的一系列試驗的結(jié)果，不代表其他環(huán)境、材料、或?qū)嶒炇?。本實驗方法的用戶?yīng)接受E 691規(guī)范所述的原則，承認(rèn)這些是由具體實驗室對具體材料產(chǎn)生的具體數(shù)據(jù)。13.3-13.3.3中的原則只對這些數(shù)據(jù)有效。）

表3 屈服力的數(shù)據(jù)

(S_r)^A 是實驗室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)誤差的平均值。

(S_R)^B 是實驗室間標(biāo)準(zhǔn)誤差的平均值。                          

I(r)^C = 2.83 S_r

I(R)^D= 2.83S_R

表4 屈服拉伸量的數(shù)據(jù)

注1——見表3腳注的解釋。

表5 拉伸強度的數(shù)據(jù)

注1——見表3腳注的解釋。

表6 破裂拉伸量的數(shù)據(jù)

注1——見表3腳注的解釋。

表7 拉伸破裂能的數(shù)據(jù)

注1——見表3腳注的解釋。

附錄

（資料性附錄）

A1. 初始補償

A1.1 在典型的壓力應(yīng)力曲線（圖A1.1）中，初始區(qū)域AC，并不表現(xiàn)材料特性。這是在樣本的加緊、固定、安裝過程中人為造成的。為了糾正參數(shù)的值，如系數(shù)、應(yīng)力、補償屈服點，這種人為因素必須補償，以使應(yīng)力或拉伸量的軸回到0點。

A1.2 對于在一定區(qū)域中表現(xiàn)出虎克行為（圖A1.1）的材料，曲線線性區(qū)域（CD）的延續(xù)是沿0壓力軸進(jìn)行的。內(nèi)部有區(qū)域（B）是0應(yīng)力點，從此點開始的所有應(yīng)力和拉伸量必須測量，包括屈服補償（BE）。彈性系數(shù)可通過將CD上任意點的壓力除以同一點上的應(yīng)力（B點定義為0應(yīng)力點）測得。

A1.3 對于不表現(xiàn)任何線性區(qū)域（圖A1.2）的材料，可通過在變形點（H′）zui大弧度上做切線，實現(xiàn)同樣的0應(yīng)力點糾正。這一切線延伸并與應(yīng)力軸相較于B′，即0應(yīng)力糾正點。以B′為0應(yīng)力點，正割系數(shù)（B′G′）即為曲線上任意點（G′）上的壓力除以此點上的應(yīng)力。對于無線性區(qū)域的材料，若使用反應(yīng)點上的正割作為測量應(yīng)變補償?shù)幕A(chǔ)，將造成無法接受的錯誤。

A2. 拉伸破裂能的確定

A2.1 拉伸破裂能（TEB）是壓力應(yīng)力曲線下的區(qū)域面積，或

其中，S是任何應(yīng)力上的壓力，εT是破裂時的應(yīng)力。數(shù)值的單位是能量每樣本初始區(qū)域單位體積。使用帶有指示器的拉伸測試器能夠簡單的測得TEB。計算如下：

（I/K）（滿負(fù)荷量）（制圖速度）（十字移動速度/制圖速度）

 TEB=---------------------------------------------------          

        （平均游標(biāo)卡尺）（樣本寬度）（標(biāo)定長度）

（A2.2）

其中I是指示器讀數(shù)，K是滿負(fù)荷下每單位時間zui大值。整個計算公式由電子計算完成。結(jié)果通常表示為兆焦每立方米（分磅力每立方英寸）。

A2.2 除指示器外，壓力應(yīng)力曲線下的區(qū)域可通過測面器，測量面積或裁切曲線。因為負(fù)荷值走一些制圖紙上并不是以整數(shù)記錄的，這些技術(shù)的度會隨著時間增加而降低。如果表示的是力和拉伸量而不是壓力和應(yīng)力，則能量的計算應(yīng)以測量面積除以樣本標(biāo)定長度、樣本寬度、和平均游標(biāo)卡尺：

    （曲線面積）（力每圖上單位）（拉伸量每圖上單位）

TEB=---------------------------------------------

（平均游標(biāo)卡尺）（樣本寬度）（標(biāo)定長度）

A2.3 例如，力-拉伸量曲線的面積是60000mm2,負(fù)荷為2.0N/mm，樣本尺寸為0.1mm游標(biāo)卡尺，寬度15mm，標(biāo)定長度100mm，則破裂拉伸能的計算為

修訂摘要

D20委員會已將可能影響本標(biāo)準(zhǔn)使用的修訂收錄于本標(biāo)準(zhǔn)的版本中（D 882-02）。（2009年1月1日）

（1）修訂了第7節(jié)。

ASTM（美國材料實驗協(xié)會）部對于本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中提到的各項所涉及的相關(guān)權(quán)的有效性不負(fù)責(zé)任。在此，我方明確地聲明：使用本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的用戶應(yīng)單方面地自行確定該類全部權(quán)的有效性以及可能侵犯這些權(quán)的風(fēng)險性，并對此負(fù)有全部責(zé)任。

本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可能會隨時由相關(guān)的技術(shù)委員會進(jìn)行修訂，因而必須每五年審查一次；如果沒有進(jìn)行修訂，則需要被重新通過或予以撤消。我們歡迎廣大用戶對本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提出修訂建議或增加新的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，此時需要用戶與ASTM部進(jìn)行。我們將組織相關(guān)的技術(shù)委員會對來自用戶方面的建議進(jìn)行詳細(xì)地評議，此時提出建議的用戶可以參加該評議。如果您認(rèn)為您所提出的建議沒有得到公正的評議，您可以將您的意見反映給ASTM（美國材料實驗協(xié)會）標(biāo)準(zhǔn)委員會，地址如下：

本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的版權(quán)歸ASTM部所有。100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States. 欲索取本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的單行再版本（1份或多份），可通過上述地址與ASTM取得，也可通過下述方式索取。：610-832-9585；610-832-9555；電子郵件：service@astm.org； 或通過ASTM的：www.astm。。ｏｒｇ 。

[1]本試驗方法受ASTM D20-塑料委員會的管轄，同時由D20.19-薄膜和薄片附屬委員會直接負(fù)責(zé)。

當(dāng)前版本于2009年1月1日獲得批準(zhǔn)。于2009年1月出版。批準(zhǔn)的年份為1946年。zui近的一次修訂版本（D882-02）的批準(zhǔn)于2002年。