معايير الاختبار للخصائص الميكانيكية لمواد البوليمر العضوية الشائعة

مواد البوليمر العضوية ، والمعروفة أيضًا بالمواد الجزيئية أو البوليمر العالي ، وخصائصها الميكانيكية هي القوة والصلابة والصلابة واللدونة والمتانة. تشمل المؤشرات التي تعكس هذه الخصائص الميكانيكية قوة الخضوع ، وقوة الشد ، والاستطالة ، وانكماش المقطع ، وصلابة الصدمات ، وحد التعب ، وصلابة الكسر ، وما إلى ذلك. هذه المقالة هي نظرة عامة على اختبار الخصائص الميكانيكية لمواد البوليمر العضوية الشائعة.

★ تصنيف مواد البوليمر

هناك مجموعة واسعة من البوليمرات ذات الخصائص المختلفة. تشمل البوليمرات الشائعة اللدائن والألياف والمطاط والطلاء والمواد اللاصقة وما إلى ذلك ، والتي يمكن أن تحل جزئيًا محل المواد المعدنية وغير المعدنية.

البلاستيك	يُصنع البلاستيك من الراتنجات الاصطناعية أو البوليمرات الطبيعية المعدلة كيميائيًا ، مع مواد مالئة وملدنات ومواد مضافة أخرى. تصنف المواد البلاستيكية عادة إلى مواد بلاستيكية حرارية وبلاستيك حراري وفقًا لخصائص الراتينج الصناعي ، وفي بلاستيك الأغراض العامة والبلاستيك الهندسي وفقًا لاستخدامها.
الألياف	تنقسم الألياف إلى ألياف طبيعية وألياف كيميائية. يشير الأول إلى الحرير والقطن والكتان والصوف وما إلى ذلك. ويتم تصنيع الأخير من بوليمرات طبيعية أو اصطناعية من خلال الغزل والمعالجة اللاحقة. تتمتع الألياف بقوة تكافؤ ثانوية عالية ، وقدرة تشوه منخفضة ، ومعامل مرتفع.
مطاط	المطاط عبارة عن بوليمر خطي ومرن. تسمح قوة التكافؤ الثانوية الصغيرة بين السلاسل الجزيئية ومرونة السلاسل الجزيئية بحدوث تشوهات كبيرة تحت تأثير القوى الخارجية ، والتي يمكن استعادتها بسرعة بعد الإزالة. هناك نوعان من المطاط: المطاط الطبيعي والمطاط الصناعي.
الطلاء	مع البوليمر كمادة رئيسية لتشكيل الفيلم ، إضافة مذيب ومواد مضافة مختلفة. اعتمادًا على المادة المكونة للفيلم ، يتم تقسيمها إلى طلاءات دهنية وطلاء راتينج طبيعي وطلاء راتينج صناعي.
مواد لاصقة	إنه نوع من المواد اللاصقة يعتمد على تخليق مركبات البوليمر الطبيعية. هناك نوعان من المواد اللاصقة الطبيعية والاصطناعية. يتم استخدام المواد اللاصقة الاصطناعية بشكل متكرر.
...	...

يمكن تقسيم البوليمرات إلى الفئات المذكورة أعلاه وفقًا لخصائصها الميكانيكية وحالة استخدامها. ولكن لا توجد حدود صارمة بين جميع أنواع البوليمرات ، يمكن تحويل البوليمر نفسه ، باستخدام طرق تخليق وعمليات قولبة مختلفة ، إلى بلاستيك ، ويمكن أيضًا تحويله إلى ألياف ، مثل النايلون. البولي يوريثين نوع من البوليمر ، زجاجي ومرن في درجة حرارة الغرفة ، لذلك من الصعب تحديد ما إذا كان مطاطًا أم بلاستيكًا.

★ معايير الاختبار للخصائص الميكانيكية لمواد البوليمر العضوية الشائعة

تعد الخواص الميكانيكية للبوليمرات من أهم الخصائص التي يجب مراعاتها عند استخدام البوليمرات. إنه يتضمن تصميم المواد وتصميم المنتج وشروط استخدام مواد البوليمر ، وبالتالي ، الفهم اختبار الخواص الميكانيكية للبوليمر هو شرط أساسي ضروري لنا لفهم مواد البوليمر.

1 رغوة

تتميز الرغوة بكثافة نسبية منخفضة ، ومعامل مرونة عالي ، وقوة محددة عالية ، مما يجعلها مادة هيكلية خفيفة الوزن مثالية. في الوقت نفسه ، تعتبر الرغوة مادة واقية فعالة نظرًا لقدرتها القوية على امتصاص الصدمات ، وأداء توسيد جيد ، وعزل الصوت ، وعزل حراري ، ولها مجموعة واسعة من التطبيقات في مختلف الصناعات.

معايير الاختبار للخصائص الميكانيكية للمواد الرغوية.
ASTM D3574 معدات اختبار لرغوة اليوريثان الخلوية المرنة
ASTM D5672 قوة المسافة البادئة انحراف الرغوة البلاستيكية الخلوية المرنة
اختبار الشد ISO 1798 للبوليمرات الخلوية المرنة
ISO 2439 صلابة المسافة البادئة للرغوة البلاستيكية الخلوية المرنة
ISO 3385 إجهاد الرغوة الخلوية المرنة عن طريق قصف التحميل المستمر
ISO 8067 المواد الخلوية البوليمرية المرنة قوة تمزق

2 التكسية الأرضية

التكسية الأرضية هي ألياف تركيبية من البوليستر والبولي بروبيلين والأكريليك والنايلون والبوليمرات الأخرى ، والتي تستخدم على نطاق واسع كمواد متعلقة بالتربة أو الصخور أو الطين أو غيرها من الهندسة الجيوتقنية. مواد التكسية الأرضية المستخدمة في الهندسة العامة لها وظائف فيزيائية مختلفة مثل مقاومة التسرب ، والترشيح الخلفي ، والصرف ، والعزل ، والتعزيز ، والحماية ، والختم.

معايير اختبار الخواص الميكانيكية لمواد التكسية الأرضية.
ASTM D4533 قوة تمزيق شبه منحرف للمنسوجات الأرضية
ASTM D4594 تأثيرات درجة الحرارة على استقرار التكسية الأرضية
ASTM D4595 معدات اختبار الشد ذات العرض الواسع للمنسوجات الأرضية
ASTM D4632 انتزاع اختبار للمنسوجات الأرضية
ASTM D4833 جهاز اختبار مقاومة الثقب للأغشية الأرضية
ASTM D4884 قوة طبقات التكسية الأرضية المخيطة أو المرتبطة حرارياً
ASTM D6241 اختبار البزل للمنسوجات الأرضية
ASTM D6392 اختبارات التقشير والقص لطبقات الأغشية الأرضية
ASTM D6496 قوة تقشير الترابط بين الطبقتين العلوية والسفلية لبطانات الطين الاصطناعية المثقوبة بالإبر
ASTM D6637 اختبار الشد الأحادي أو متعدد الأضلاع لشبكات Geogrids
ASTM D6693 اختبار الشد للأغشية الأرضية
ASTM D6992 زحف الشد - تمزق مواد الأرض الاصطناعية
ASTM D7003 اختبار الشد لأغشية التبطين المقواة
ASTM D7004 اختبار الشد لأغشية التبطين المقواة
ASTM D7005 قوة الرابطة (التصاق رقائق) من Geocomposites
ASTM D7056 جز الشد - غشاء أرضي بيتوميني
اختبار البزل الثابت ISO 12236 (اختبار CBR) للأرضيات الاصطناعية
ISO 13431 زحف الشد للمنسوجات الأرضية

3 ورق

الخواص الميكانيكية للورق هي قوة الورقة تحت تأثير القوى الخارجية ، وهي الضمان الضروري لعملية الطباعة السلسة ، وتتأثر بشكل أساسي بالجوانب التالية: الخصائص الريولوجية (المرونة) ، خصائص تشوه ضغط Z ، القوة الميكانيكية و قوة السطح.

معايير اختبار الخواص الميكانيكية للمواد الورقية.
ASTM D4987 مقاومة الشد للثقوب في ورقة أشكال مستمرة من جزء واحد
ASTM D828 انحراف قوة الشد للورق والورق المقوى
ISO 11093-6 اختبار الانحناء ثلاثي النقاط للورق والكرتون
معامل الانحناء للورق والورق المقوى باستخدام طريقة النقاط الثلاث ISO 11093-7
معدات اختبار الضغط ISO 13820 للورق والكرتون والألواح الليفية المموجة
ورق وكرتون مموج ISO 2872
ورق وكرتون مموج ISO 2874
TAPPI T 451 صلابة الانحناء وخصائص الانحناء - الورق
TAPPI T 456 اختبار قوة كسر الشد للورق المشبع بالماء والورق المقوى
TAPPI T 494 اختبار الشد للورق
TAPPI T 821 دبوس التصاق للكرتون المموج
كسارة حلقية للورق المقوى TAPPI T 822 (طريقة دعم صلب)
TAPPI T 826 قوة ضغط قصيرة المدى - ورق مقوى
TAPPI T 838 اختبار سحق الحواف باستخدام العنق

4 البلاستيك

يقع معامل مرونة البلاستيك بين المطاط والألياف ، حوالي 10⁷-10⁸Pa. في درجات حرارة أعلى قليلاً ، يمكن أن يكون التشوه بالقوة أعلى عدة مرات. يكون تشوه بعض المواد البلاستيكية قابلاً للانعكاس وبعضها دائم.

معايير اختبار الخواص الميكانيكية للمواد البلاستيكية.
ASTM D256 Izod مقاومة تأثير البلاستيك
ASTM D6110 Charpy Impact Resistance للعينات المحززة من البلاستيك
ASTM D624 اختبار المسيل للدموع للمطاط واللدائن
ASTM D6272 آلة اختبار الانحناء رباعي النقاط للبلاستيك والمواد العازلة
ASTM D638 اختبار الشد للبلاستيك
اختبار ضغط ASTM D695 للبلاستيك الصلب
ASTM D7774 معدات اختبار إجهاد الانحناء للبلاستيك
اختبار ASTM D790 لخصائص الانحناء للبلاستيك والمواد العازلة
ASTM D882 اختبار الشد للأغطية البلاستيكية الرقيقة
اختبار تأثير البندول للمواد البلاستيكية ISO 13802 | الآلات
ISO 179 قوة تأثير شاربي للبلاستيك المحزوز | معدات اختبار
قوة تأثير ISO 180 Izod للبلاستيك | معدات اختبار
ISO 527 - اختبار الشد لمركبات البلاستيك

5 مطاط

يتميز المطاط بمرونة عالية في درجة حرارة الغرفة ويمكن أن ينتج عنه تشوه كبير يصل إلى 1000٪ حتى تحت تأثير قوة خارجية صغيرة. بعد إزالة القوة الخارجية ، يمكن أن تعود بسرعة إلى حالتها الأصلية. معامل مرونة المطاط صغير ، حوالي 10⁵-10⁴Pa. المطاط الشائع هو المطاط الطبيعي (مطاط أيزوبرين) ، مطاط ستايرين بوتادين ، مطاط بوتادين (بولي بوتادين) ، مطاط إيثيلين بروبيلين ومطاط سيليكون.

معايير الاختبار للخصائص الميكانيكية للمواد المطاطية.
ASTM D1229 معدات اختبار مجموعة ضغط المطاط
ASTM D1414 مجموعة اختبار التوتر والشد من حلقات المطاط O
التصاق ASTM D1871 بين سلك حبة الإطارات والمطاط
التصاق ASTM D2229 بين حبال الإطارات الفولاذية ومعدات اختبار المطاط
ASTM D395 ضغط المطاط في معدات اختبار الهواء أو السائل
ASTM D412 اختبار الشد للمطاط واللدائن
ASTM D413 التصاق قشر المطاط إلى الركيزة المرنة
ASTM D429 المطاط إلى معدات اختبار التصاق المعادن
اختبار ضغط المطاط ASTM D575
ISO 1421 معدات اختبار الشد المطاطي البلاستيكي لشريط النسيج
ISO 34-1 & ISO 34-2 مقاومة التمزق للمطاط أو المفلكن أو البلاستيك الحراري - بنطلون
ISO 6133 تمزق المطاط وقوة الالتصاق

6 المنسوجات

المواد الخام للنسيج هي الألياف ، ومعامل مرونة الألياف كبير ، حوالي 10⁹~ 10¹⁰باسكال ، والتشوه لا يتجاوز 20٪ عند الضغط عليه. جزيئات الألياف الكبيرة على طول المحور للترتيب المنتظم ، في نطاق واسع من درجات الحرارة (-50 ~ 150 ℃) ، لا تتغير الخصائص الميكانيكية كثيرًا. الألياف الاصطناعية شائعة الاستخدام هي: النايلون والبوليستر والأكريليك والفينيلون ، إلخ.

معايير اختبار الخواص الميكانيكية لمواد النسيج.
ASTM D1424 قوة تمزق الأقمشة عن طريق جهاز السقوط من نوع البندول (Elmendorf)
ASTM D2061 معدات اختبار قوة السوستة
ASTM D2208 Grab Break Strength معدات اختبار الجلد
ASTM D2209 معدات اختبار قوة الشد الجلدية
ASTM D3787 Ball Burst Textiles معدل ثابت لمعدات اختبار CRT Traverse
ASTM D3822 آلة اختبار ألياف النسيج المفردة الشد
ASTM D5034 اختبار المسك للأقمشة النسيجية
ASTM D5035 قوة كسر واستطالة أقمشة المنسوجات بطريقة الشريط
ASTM D6775 معدات اختبار قوة الكسر والاستطالة لحزام النسيج والشريط والمواد المضفرة
آلة اختبار المنسوجات الشد ASTM D76
آلات اختبار ISO 13934 لاختبارات الاستيلاء والشريط على القماش
ISO 13935 خصائص شد التماس للمنسوجات
ISO 3341 معدات اختبار غزل الزجاج والمنسوجات الشد
ISO 3342 قوة كسر الشد في حصائر زجاج المنسوجات

7 مواد لاصقة

يمكن أن تكون عدة أجزاء (أو مواد) متجانسة أو غير متجانسة متصلة ببعضها البعض ، بعد المعالجة بقوة كافية لفئة من المواد (عضوية أو غير عضوية طبيعية أو اصطناعية) ، والتي تُعرف مجتمعة باسم المواد اللاصقة ، وعوامل الترابط ، والمواد اللاصقة ، وعادة ما تستخدم للإشارة للغراء. إنها حالة تدفق لزج عند درجة حرارة الغرفة ، وعندما تتعرض لقوة خارجية ، فإنها ستنتج تشوهًا دائمًا ، وبعد سحب القوة الخارجية ، لا يمكن للبوليمر استعادة شكله الأصلي.

معايير الاختبار للخصائص الميكانيكية للمواد اللاصقة.
ASTM D1781 معدات اختبار قشر أسطوانة التسلق للمواد اللاصقة
ASTM D1876 T معدات اختبار مقاومة التقشير للمواد اللاصقة
ASTM D2979 آلة اختبار لاصق
ASTM D3330 شرائط لاصقة حساسة للضغط والضغط
ASTM D3433 آلة اختبار المواد اللاصقة التصدع
ASTM D3528 قوة الشد للمفاصل اللاصقة مزدوجة اللفة
ASTM D3762 متانة سطح الألومنيوم اللاصق (اختبار إسفين)
ASTM D6195 معدات اختبار المواد اللاصقة الحلقية
ASTM D6862 90 درجة معدات اختبار مقاومة التقشير للمواد اللاصقة
ASTM D897 معدات اختبار قوة الشد للروابط اللاصقة من المعدن إلى المعدن
ASTM D903 180 درجة قوة شريط التقشير من الروابط اللاصقة
روابط لاصقة للخشب ASTM D905 في القص عن طريق تحميل الضغط
ISO 4578 المواد اللاصقة لاختبار مقاومة التقشير
ISO 4587 قوة شد اللفة للتجمعات الصلبة إلى الصلبة المرتبطة