Порядок и методика выполнения работы

Физико-механические свойства электроизоляционных материалов (Табл. ) относятся к характеристикам, от которых зависят выходные параметры, надежность и долговечность электроизоляционных материалов. Механические испытания пластмасс различаются типом деформации (растяжение, сжатие, изгиб, сдвиг, кручение и т.д.) и режимом нагружения (динамический или статический).

Работа выполняется в следующей последовательности.

1. Определение прочности при растяжении

Прочность при растяжении (разрушающее напряжение при растяжении) характеризуется нагрузкой, при которой разрушается образец, отнесенной к площади начального поперечного сечения образца. Для испытания на растяжение используют образцы, имеющие форму двухсторонней лопатки, толщина которой равна толщине листа испытуемого материала. После замеров поперечного сечения и длины рабочего участка образца, он закрепляется в зажимах разрывной машины и растягивается с постоянно возрастающей силой Р. Одновременно фиксируется деформация образца до его разрушения.

Предел прочности при растяжении определяют по формуле:

σ_р = P/F₀ Па,

где P - наибольшая нагрузка, при которой произошел разрыв образца, Н;

F₀ – площадь поперечного сечения образца до испытания, м².

Величину относительного удлинения образца при разрыве в процентах к первоначальной длине образца определяют следующим образом

ε = ∆l/l₀·100%,

где ε - удлинение образца, %; ∆l - приращение длины; l₀ - первоначальная длина.

2. Определение прочности при сжатии.

Прочность при сжатии (разрушающее напряжение при сжатии) характеризуется напряжением при сжатии, соответствующем нагрузке , вызывающей разрушение образца. Метод заключается в следующем. Образец в форме прямоугольной призмы, прямого цилиндра или прямой трубки стандартных размеров помещается между двумя плитами, которые сближаются с постоянной скоростью. В момент разрушения фиксируется нагрузка, при которой это разрушение произошло.

Разрушающее напряжение при сжатии рассчитывают по формуле:

σ_сж = P/F₀ Па,

где P - наибольшая нагрузка, при которой произошло разрушение образца, Н;

F₀ – площадь поперечного сечения образца до испытания, м².

3. Испытание на ударный изгиб

(определение удельной ударной вязкости)

Удельная ударная вязкость определяется работой удара, необходимой для разрушения стандартного образца, свободно лежащего на двух опорах, при испытании его на изгиб ударной нагрузкой. Испытание проводится на маятниковом копре. Образец в форме бруска размером 10х15х120 мм. устанавливается на двух опорах копра так, чтобы удар пришелся по его широкой стороне. Маятник поднимается до верхнего исходного положения, в котором он фиксируется соответствующей защелкой. Стрелка устанавливается в начальное (нулевое) по-ложение. Маятник освобождается, и, свободно падая, ударяет по образцу, разрушая его. Работа А_н , затраченная на разрушение образца, определяется по формуле

А_н = Рl (cosβ – cosα), Дж,

где Р- вес маятника, Н ; l - длина маятника, т.е. расстояние от его оси до центра тяжести, м; α и β- углы подъема маятника соответственно до и после излома образца в градусах.

Ударная вязкость а_н определяется по формуле:

а_н = А_н / F Дж/м² ,

где А_н – работа, поглощенная образцом при его изломе; F – площадь поперечного сечения образца, м².

Чтобы не вычислять величину А_н по формуле, пользуются специальной таблицей (Приложение 7), в которой для каждого угла α и β указана величина работы А_н.