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韌性材料和脆性材料的拉伸試驗比對分析

來源：天氏庫力發(fā)布日期 2018-09-08 瀏覽：

我們知道材料的屬性有韌性和脆性之分，今天我們就用試驗數(shù)據(jù)來告訴大家如何界定該材料是韌性材料還是脆性材料。試驗之前我們需要準備的材料和儀器有：具有韌性的膠帶和具有脆性的塑料板并且分別標記為試樣1和試樣2，這里用來做拉伸試驗的儀器是天氏庫力自主研發(fā)的KL-20L型電子拉力機(機器照片如下)。

一.判斷材料屬性的依據(jù)：

在材料力學中我們常常規(guī)定拉伸斷后伸長率大于5%的材料為韌性材料而小于5%的材料為脆性材料。

二.拉伸試驗的詳細操作步驟如下：

1.我們先來做膠帶的拉伸試驗，截取一定長度的膠帶作為拉伸試樣(長度在10cm-20cm之間)。

2.將膠帶的兩端固定在拉伸夾具的中間，夾持膠帶的部分不得超過試樣膠帶的1/5。

3.確定膠帶夾緊之后，在電腦控制端設置好拉伸時的速度和最大拉伸行程(拉伸速度不宜過快，速度需均勻的進行)。

4.最后點擊“開始”按鈕，這時我們會看到夾具一個往上一個往下以均勻的速度拉伸膠帶。

5.直到膠帶被拉斷，本次試驗會立即停止。此時我們只需要保存試驗得出的結果即可(您也可以打印結果做科學研究使用)。

6.按照以上相同的操作方法對塑料板進行拉伸試驗。

三.拉伸試驗結果對比：

1.具有韌性的膠帶拉伸試驗結果如下：

試驗結果	寬度(mm)	厚度(mm)	最大力(N)	抗拉強度(MPa)	斷裂伸長率(%)	屈服強度(MPa)	延伸力(N)
膠帶試樣1	1.50	0.27	79.74	195.85	33.45	55.44	35.25

膠帶拉伸試驗總結:無明顯屈服強度的韌性材料，往往其拉伸曲線不會出現(xiàn)屈服平臺，而是一條光滑的曲線。曲線圖如下：

試驗結果	寬度(mm)	厚度(mm)	最大力(N)	抗拉強度(MPa)	斷裂伸長率(%)	屈服強度(MPa)	延伸力(N)
塑料板試樣2	10.06	4.15	2911.74	65.85	0.86	55.44	35.25

塑料板拉伸試驗總結:脆性材料發(fā)生斷裂時非常迅速，它的變形量也很小。曲線圖如下：

總結：從上面的數(shù)據(jù)我們可以看出膠帶的斷后伸長率是33.45%而塑料板的斷后伸長率是0.86，因此我們可以判斷出膠帶是韌性材料，塑料板是脆性材料。

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