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發(fā)表于 2016-8-31 19:05:28
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塑料的力學(xué)性能與金屬不太一樣，而且熱塑性與熱固性又有差別。嚴(yán)格意義上塑料材料沒有屈服強(qiáng)度材料屈服，實(shí)際是晶體材料在受力（拉應(yīng)力）情況下，在超過滿足虎克定律的最大值后晶系發(fā)生滑移。/ G% \- d! g1 \# l: O* w X
塑料的十大力學(xué)性能
3 x! D1 M& Y/ I5 @! u7 ~3 I(1)拉伸強(qiáng)度塑料的拉伸強(qiáng)度比金屬的要小得多，如鋼鐵的拉伸強(qiáng)度為700MPa、鋁合金為440 MPa，玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯為350 MPa、PES為180 MPa、熱塑性聚酯為220 MPa。但由于塑料的密度較低，從比強(qiáng)度看，合金鋼約為74～89 MPa、鋁合金約為136～157 MPa、玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯可達(dá)到210 MPa。
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$ B( {* C G% `4 L(2)斷裂伸長率 玻璃纖維增強(qiáng)熱固性塑料的斷裂伸長率比熱塑性塑料的要小得多。而金屬的則在幾至幾十個(gè)百分點(diǎn)。熱固性塑料的拉伸模量比熱塑性塑料高，特別是玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯層壓板更高。 D5 @* O4 B5 W
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(3)壓縮強(qiáng)度 塑料的壓縮強(qiáng)度約為100MPa，采用玻璃纖維增強(qiáng)后要高得多，如玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯達(dá)520MPa。在所有材料中陶瓷的壓縮強(qiáng)度最高，其中氧化鋁陶瓷可達(dá)560—1100MPa，而鋼鐵約為350MPa。通常，多數(shù)塑料壓縮強(qiáng)度值比拉伸強(qiáng)度高。對于熱固性塑料和PS一類硬質(zhì)脆性材料往往關(guān)心其壓縮強(qiáng)度，而多數(shù)熱塑性塑料因韌性較好則不太受重視。( B& o) E3 K7 v+ z7 P$ H
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(4)剪切強(qiáng)度 通常不太關(guān)心塑料的剪切強(qiáng)度。但對于熱固性塑料層壓板和熱塑性塑料板材和薄膜等類需沖切加工的材料來說，剪切強(qiáng)度是重要的。一般熱固性塑料的剪切強(qiáng)度高于拉伸強(qiáng)度，而熱塑性塑料的兩者基本接近。
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8 n% k8 i. n" U8 P9 H(5)彎曲強(qiáng)度 除部分高性能工程塑料外，熱塑性塑料的彎曲強(qiáng)度比熱固性塑料的低，玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯最高(400MPa)。彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性模量明顯受溫度、濕度影響，隨溫度和濕度增高，兩者顯著下降，熱固性塑料的更明顯。
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(6)沖擊強(qiáng)度 絕大多數(shù)熱塑性塑料屬韌性材料，而多數(shù)熱固性塑料以及PMMA、PS則屬脆性材料。玻璃纖維增強(qiáng)熱固性塑料的沖擊強(qiáng)度增加。隨溫度升高并超過某一溫度時(shí)，沖擊強(qiáng)度隨之增加;低溫時(shí)溫度下降到某一溫度后，可呈脆性破壞。PA因吸濕而使韌性增加。- }6 |6 U. l: p2 i7 u2 K
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(7)硬度 熱固性材料的硬度通常高于熱塑性塑料。結(jié)晶性的PA一直到熔點(diǎn)附近仍保持較高的洛氏硬度。6 @- m' `9 w+ ~% n2 B9 r
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(8)蠕變 受材料的種類和是否增強(qiáng)影響，且外力愈大，作用時(shí)間愈長，蠕變愈大。此外，也受周圍環(huán)境影響。
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(9)疲勞強(qiáng)度 塑料的疲勞強(qiáng)度為靜態(tài)強(qiáng)度的10%一50%，由于疲勞，塑料將在比靜態(tài)強(qiáng)度低得多的應(yīng)力作用下被破壞。POM、PMMA、PE、PP及各種增強(qiáng)熱固性塑料的疲勞強(qiáng)度較高，pvc、PC較低。金屬的疲勞強(qiáng)度比塑料高許多倍。隨溫度上升，疲勞強(qiáng)度下降。易吸水的PA、abs受濕度影響較大，而吸水較小的POM、PC則不受濕度的影響。
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) d' g/ M! Z4 B V( |# H/ o' F% I(10)摩擦系數(shù) 受材料的配對(如同種材料配對或與鋼配對)、有無潤滑劑及潤滑劑類型顯著影響。從潤滑劑看，化學(xué)結(jié)構(gòu)對動摩擦系數(shù)的影響大致為如下情況。
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熱塑性塑料：結(jié)晶性的、完全對稱結(jié)構(gòu)(如PTFE、PE)>結(jié)晶性的、準(zhǔn)對稱結(jié)構(gòu)(如PA、POM)>結(jié)晶性的、亞對稱結(jié)構(gòu)(如PPS、PP)>非結(jié)晶性的、非對稱結(jié)構(gòu)(如PVC、PES、PC等)>非結(jié)晶性的、高非對稱結(jié)構(gòu)(如ABS、PS、PMMA等)。- O/ b$ |+ F$ \
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熱固性塑料(如PF、MF、UF等)：無充填的大于纖維素充填的。采用共混或合金化可改善塑料的摩擦特性。從摩擦量看，非增強(qiáng)的PE、PA最低，其次是PTFE、POM、PC、PPO等，ABS、AS則較高。增強(qiáng)或填充后，摩擦量大幅增加。
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