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硅膠彈性模量如何檢測?

點擊次數(shù):1924 更新時間:2023-06-16

1 試驗內(nèi)容

本次試驗將使用上海保圣質(zhì)構(gòu)儀對固定尺寸的圓柱狀固態(tài)硅膠進(jìn)行硅膠彈性模量和硬度的測試,并計算出固態(tài)硅膠的軸向彈性模量。質(zhì)構(gòu)儀不僅僅是儀器精密度搞,而且軟件算法非常之多,無論是硅膠的彈性模量直接計算出,也可以看到硅膠的應(yīng)力,應(yīng)變,不同硅膠形變后的硬度,彈性模量。


2 材料與方法

2.1 試驗材料

固態(tài)硅膠:由******醫(yī)藥科技有限公司郵寄提供,樣品共1塊。樣品實際直徑測量為41.77 mm。


2.3 試驗方法


選用上海保圣TA.XTC-18研究型質(zhì)構(gòu)儀,因樣品直徑為41.77 mm,為了保證探頭面積大于樣品平面選擇直徑為50 mm柱形探頭進(jìn)行下壓實驗,測定固態(tài)硅膠的彈性模量,下壓形變量20%。


3 試驗結(jié)果

對樣品進(jìn)行彈性模量測試,測試結(jié)果曲線如圖3所示。


一般來講,對彈性體施加一個外界作用力,彈性體會發(fā)生形狀的改變,“彈性模量"的一般定義是:單向應(yīng)力狀態(tài)下應(yīng)力除以該方向的應(yīng)變。材料在彈性變形階段,其應(yīng)力和應(yīng)變成正比例關(guān)系(即符合胡克定律)。所以在固態(tài)硅膠下壓過程中,選擇其彈性階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行彈性模量的計算。為了對原始數(shù)據(jù)彈性比例區(qū)間進(jìn)行合適的選擇,將10%應(yīng)變曲線圖放大如圖4所示,可以看到曲線斜率有明顯的變化,故此選擇下壓時間段0-1 s范圍內(nèi)的數(shù)據(jù),線性擬合R2為0.98,應(yīng)力應(yīng)變呈正比。


選擇0-1 s數(shù)據(jù),通過軟件勾選自動得出結(jié)果,固態(tài)硅膠彈性模量結(jié)果如表1所示。其中,柱形探頭底平面面積大于樣品上表面,故受力面積計算以測定的樣品直徑41.77 mm計算,樣品高度由儀器自動測定,應(yīng)力與彈性模量由軟件自動計算得出結(jié)果。最后測試得出樣品彈性模量為11.63 kpa。


TAXTC-18測試的硅膠彈性模量和硬度


硅膠如何測量彈性模量?


硅膠彈性是硅膠材料在被拉伸或壓縮后恢復(fù)其形狀的能力。硅膠具有高彈性,硅膠這種高彈性材料通常被認(rèn)為是“有彈性的",例如一塊橡膠或一個泡沫球。


用現(xiàn)代方法測試硅膠彈性模量已經(jīng)非常簡單了,只要使用保圣質(zhì)構(gòu)儀就可以開始簡單的測試了。


彈性模量的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn):


GB/T 29895-2013 橫向振動法測試木質(zhì)材料動態(tài)彎曲彈性模量方法


GB/T 5594.2-1985 電子元器件結(jié)構(gòu)陶瓷材料性能測試方法 楊氏彈性模量 泊松比測試方法


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GB/T 22315-2008 金屬材料彈性模量和泊松比試驗方法


GB/T 14453-1993 金屬材料高溫彈性模量測量方法


GB/T 24191-2009 鋼絲繩 實際彈性模量測定方法


GB/T 5166-1998 燒結(jié)金屬材料和硬質(zhì)合金彈性模量測定


GB/T 5986-2000 熱雙金屬彈性模量試驗方法


ASTM E111-2004 楊氏彈性模量、正切模量和弦切模量的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法


ASTM B223-2008 恒溫金屬彈性模量的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法(懸臂梁法)


ASTM B223-85熱雙金屬彈性模量的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法


ASTM E1876-2007 用振動脈沖激勵測定動態(tài)楊氏模量、剪切模數(shù)和泊松比的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法


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