拉力测试机可以测试各种材料的力学性能,如橡胶、泡沫、塑料、电线电缆、安全带、保险带、皮革皮带复合材料、钢管、弹簧钢、不锈钢、铸件、钢板、有色金属线材等各种材料,下面将这些材料进行简单分类如下。
粘合剂 Adhesives
粘合剂是使材料表面之间产生粘合作用的物质,粘合剂可能采取的常见形式是胶水、浆糊、层压板、水泥、砂浆或胶带和密封件的背胶。
许多胶粘剂在其使用过程中会受到各种力和应力的影响,但最常见的是经历剪切、拉伸、剥离或这些力的任何组合,它们是造成粘合剂失效的主要原因。因此,需要通过对这些力的测试来表示粘合剂的强度。
陶瓷 Ceramics
陶瓷是由金属和非金属的化合物组成,可能是晶体或部分晶体。它们的特点是脆、硬、压缩性强,而剪切、拉伸和冲击性弱。这些材料非常耐腐蚀和高温,可以被设计成对电绝缘或选择性导电。
一般来说,陶瓷测试涉及到材料一系列的机械性能,包括屈服强度、极限强度、抗拉强度、抗压强度、抗折强度、断裂强度、硬度、抗断裂性和蠕变率。有了这些测试数据,就可以预测陶瓷在应用过程中的预期行为,并且可以显示它是成功还是失败。
复合材料 Composites
复合材料是由两种材料组成的;一种是基体,另一种是增强体。大多数复合材料使用聚合物基体材料或树脂,强化材料通常是纤维,但也可能是磨碎的矿物。
常见的树脂包括环氧树脂、聚酯、乙烯基酯和形状记忆聚合物(SMP)树脂。常见的纤维包括玻璃纤维、碳纤维和凯夫拉。纤维增强复合材料包括短纤维增强材料和连续纤维增强材料,它们被用于分层或层压结构。
土工布 Geotextiles
土工织物是一种完全由纺织品组成的可渗透的土工合成物。土工织物与地基、土壤、土和岩石材料一起使用,可以防止土和类似物质在该地区因施工而被改变后的侵蚀,通常与土木工程应用有关,如道路、路面、桥梁、堤坝和挡土墙。它们允许水通过,但不允许土壤和其他物质通过。
为了确定土工织物材料是否适用于特定的用途,它必须经过适当的机械测试程序。土工布在应用过程中最常见的力是拉伸和穿刺。每一种力都会导致土工布过早失效,从而引发灾难性事件。
玻璃 Glass
玻璃是一种非结晶性固体材料,通常比较脆,多用于窗户、瓶子、电子产品和眼镜,包括钠钙玻璃、硼硅玻璃、丙烯酸玻璃、糖玻璃、莫斯科玻璃和氧化铝。
另外,玻璃也可以指非晶态固体和熔体,包括塑料、树脂。这些应用包括平板玻璃、容器玻璃、光电子材料、实验室设备、玻璃增强塑料和玻璃纤维增强的混凝土加固纤维。
金属 Metals
金属是坚硬、牢固和坚韧的,就其性质而言,是可塑的、可熔的和可延展的,这意味着它们可以形成所需的形状而不会开裂或破裂。
金属材料测试中最常见的测试包括刚度模量、剪切强度、弯曲强度和疲劳强度,以及与时间有关的量,如蠕变和应力松弛。这些测试数据提供了一个准确的描述,即金属材料在加载和应用的寿命期间可能会表现出的行为。
纸张 Paper
纸张测试对力的要求相对较低,大多数应用对力的要求低于1 kN,箱子、芯子、托盘和瓦楞纸的功能测试往往需要较大的力。
湿样品的拉伸测试往往需要低力值的称重传感器(1 N,或0.2 lbf),纸和纸板的两点弯曲测试需要高达10 N(2.25 lbf)的称重传感器。一个250 N (56.2 lbf)的称重传感器可以处理典型的瓦楞纸板的四点弯曲试验、纸张的干燥拉伸试验和挤压试验。
塑料 Plastics
塑料是由有机聚合物和添加剂组成的材料。塑料材料的应用非常广泛,比较常见的塑料形式及其应用是苯乙烯泡沫或发泡胶,用于绝缘和包装;聚氯乙烯用于水管;尼龙是一种柔软而坚固的材料,用于服装行业。
通常情况下,塑料产品的理想特性是低成本、低重量、高韧性、高弹性和延展性,以及在拉伸、压缩、弯曲、扭转和剪切时的高强度。这些特性是由用于生产塑料的材料成分的化学构成决定的,取决于它们的分子量、硬度、密度以及对热和溶剂的抵抗力。
橡胶 Rubber
橡胶和弹性体是表现出一定程度的粘弹性的聚合物,在受力时可以发生很大的变形,并且在卸载外力时仍能恢复到原来的形状。橡胶用途广泛,包括但不限于密封件、皮带、约束装置、带子、塞子、涂层和减震器。由于其灵活性和强度,经常用于汽车、医疗和其他类似行业。
橡胶材料的测试包括拉伸、压缩、粘附和冲击测试,以确定弹性模量、拉伸和压缩强度、伸长率或断裂面积的减少、如何应对冲击力以及弹性体和加固材料之间的粘附力。这些特征定义了测试材料的预期极限,从而描述了橡胶或弹性体在压力下的表现。
纺织品 Textile
纺织品是由灵活的股线、丝线或纤维通过机织、针织、编织等方式组成的材料。纺织品,也就是通常所说的织物和布,被广泛用于从服装到生物医学到航空航天的各个行业。
纺织品机械性能的测试是为了确定其在特定条件下的力学性能,以及是否需要不同的材料。这些性能取决于纤维的材料以及它们的物理几何形状,一般来说,测试分为以下几类:拉伸、弯曲、摩擦和撕裂。
木材制品 Wood Products
木头和木材是天然的有机材料,它们由嵌入木质素基质的纤维素纤维组成,是一种在拉伸和压缩时都非常坚固的材料。大多数木制品用于建筑、家具和普通商品制造业,因此最常见的力学性能测试包括拉伸、压缩和弯曲时的极限或断裂强度。
木制品有天然的和工程的两种:天然木材是直接从自然生长的树木上获取的,而工程木材则是人为制造的,它是指从天然木材上收获的纤维,利用层压板或胶水捆绑在一起而成。