Испытание свойств полимерных материалов 2506131ПП0120Т02

ГОУ Московский политехнический колледж

2506 Производство изделий и покрытий из полимерных материалов

Технический отчёт

по практике для получения первичных профессиональных навыков

(испытание свойств полимерных материалов)

2506131ПП0120Т02

Студент _____________/Приставко Иван Владимирович/« »_____ 2004

подпись ФИО дата
П
Подпись
реподаватель _____________/Кухарь Наталья Сергеевна/« »________ 2004

/Першина Елена Анатольевна/ дата

Сущность метода заключается во вдавливании стального шарика под действием заданной нагрузки в поверхность испытуемого образца, Образцы для испытания изготовляют из готовых изделий и листов способом механической обработки.

Для испытания должны применяться плоско-параллельные образцы размером не менее 10х10мм.

Расстояние между краями отпечатков шарика, а также между краем отпечатка шарика и краем образца не должно быть менее 5 мм. Толщина образцов должна быть не менее 4 мм. Образцы для испытаний должны быть без вздутий, раковин, трещин, заусенцев и других видимых дефектов.

«Прибор для испытания (пресс Бринеля) обеспечивает нагрузку 187,5к Прибор снабжён стальным шариком диаметром 10 мм,

Образец дал испытания помещают на опорную, плиту (стол) так, чтобы обеспечить его наиболее полное прилегание к опорной плите (столу) и вводят его в соприкосновение с шариком. Включают прибор в сеть. Погружение образца и снятие нагрузки происходит плавно. Основная сила действует в течение 30 сек. Прибор отключается автоматически.

Для измерения диаметра отпечатка, полученного на прессе Бринелля пользуются микроскопом. Микроскоп необходимо взять за колонку и поставить основанием на испытуемый образец так, чтобы отверстие основания было по возможности концентрично с отпечатком, а окно в колонке микроскопа приходилось бы против источника света. Для получения резкого изображения следует: установить окуляр по глазам, вращая его за окулярное кольцо до тех пор, пока изображение шкалы не станет отчетливым.

Если при этом изображение отпечатка не получается резко видимым, то следует навести на резкость изображения отпечатка, перемещая тубус микроскопа по высоте, вращая установочное кольцо с накаткой. Диаметр каждого отпечатка определяемся 3 раза. За конечный результат принимают среднее арифметическое всех трех измерений.

Твердость при вдавливании шарика — это частное от деления, приложенной к стальному шарику нагрузки на площадь сферической поверхности отпечатка.

Экспериментальные данные:

d₁ = 5,2 мм D = 10 мм

d₁ = 5,2 мм

d₁ = 5,2 мм m_г = 187,5 Г

Обработка результатов:

Сложная:

Р – приложенная нагрузка,

F – поверхность шарового сегмента

Поверхность шарового сегмента определяется по формуле:

D – диаметр шара,

h – высота сегмента.

Высоту сегмента можно рассчитать по формуле:

d – диаметр отпечатка

Твердость по Бринелю определяется по формуле:

P – приложенная нагрузка, кгс

D – диаметр шарика, мм

d – диаметр отпечатка, мм.

За результаты испытаний принимают среднее арифметическое всех параллельных определений.
Простые Расчёты:

F – величина основной силы вдавливания,

d – диаметр шарика,

h - максимальная глубина вдавливания.

D_m- диаметр шарика,

d_опт - Диаметр отпечатка.

1)

2)

В данной работе была определена твёрдость по Бринлю равная: 431,517 МПа. Что соответствует области значений для Аминопласта МФ (200 – 500 МПа) из справочника.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

Испытания производят на приборе Вика. Прибор состоит из стержня 2 с наконечником 3, нагружающего приспособления 4 со сменным грузом и указателя деформации. Наконечник в нижней части имеет диаметр сечения, равный 1,13 мм. Эта часть отшлифована на плоскость, площадь которой составляет 1 мм . Плоскостью наконечник при испытании вдавливается в образец на глубину 1 мм.

Схема прибора Вика для испытания пластмасс на теплостойкость:

1 — испытуемый образец; 2 — стержень; 3 — наконечник; 4 — нагружающее приспособление; 5—термошкаф; 6 — стержень к указателю деформации

Сменные грузы прибора обеспечивают общую нагрузку 1000 и 5000 г. Величина нагрузки выбирается в зависимости от свойств испытуемого материала и определена в ГОСТах или технических условиях.

Ход работы:

Температура в термошкафу перед испытанием должна быть 20±2°. Образец устанавливают в приборе так, чтобы отшлифованная плоскость наконечника находилась в центре образца и соприкасалась с ним. После этого дают нагрузку на образец и включают обогрев прибора. В термошкафу прибора при помощи терморегулирующего устройства обеспечивается постоянное повышение температуры со скоростью 50° в час. Температура контролируется двумя термометрами, установленными в приборе и имеющими цену деления не более 2°.

Температура, при которой наконечник прибора вдавится в образец на глубину 1 мм, является показателем теплостойкости материала по Вика.

Цена деления указателя деформации должна быть не более 0,2 мм. Прибор обычно снабжен звуковой сигнализацией, которая автоматически включается, как только наконечник вдавится в образец на заданную глубину. Испытания проводят на трех образцах и за результат принимают среднее арифметическое этих определений.

Образцы кондиционируют при стандартной атмосфере и температуре (23±2)°С. Измеряют длину, ширину, толщину каждого образца с точностью до 0,1 мм штангенциркулем. Определяют положение груза на рычаге зажимного устройства, вычисляя расстояние между центром тяжести груза и продольной осью образца.

50 – изгибающее напряжение, кгс/см²

1. Ось указателя деформации; 2. Рычаг; 3. Подвижный груз; 4. Верхняя зажимная головка; 5. Образец; 6. Нижняя зажимная головка; 7. Опорная плита.

Устанавливают груз и образец в зажимной установке. Помещают его в Термошкаф. Устанавливают термометры (перед началом испытаний температура должна быть 25±2°С). Включают обогрев с системой регулирования температуры (она должна равномерно увеличиваться на (5±1)°С за 6 мин). Когда отчет на указателе деформации достигает (6±0,1) мм (фиксируется по электросигналу), снимают показания двух термометров и вычисляют среднее арифметическое двух показаний с округлением до целых градусов Цельсия.

Найденная температура — теплостойкость по Мартенсу для данного образца. А теплостойкость пластмассы — среднее арифметическое теплостойкости трех образцов.

Экспериментальные данные и Обработка результатов:

Метод определения водопоглощения в холодной воде (А).

Образцы взвещивают, быстро погружают в дистиллированную воду и выдерживают при 232 С в течении 241 ч.

После этого образцы вынимают из воды, вытирают чистой и сухой тканью или фильтровальной бумагой через не более 1 мин.

Метод определения водопоглощения в кипящей воде для пластмасс содержащих вещества растворимые в воде (Б).

Образцы, подготовленные описанным выше способом, помещают в кипящую воду, выдерживают в ней 30 мин. После этого образцы извлекают из сосуда и обрабатывают так как указанно выше.

Массу воды, поглощённой образцом, в миллиграммах вычисляют по формуле:

где m₁ — масса образца перед погружением в воду, г

Масса воды, поглощённой образцом на единицу по поверхности:

1. 
   d = 99,2 мм
   

Х₁ = 14,2 – 14,2 = 0 г

2. 
   d = 99,2 мм
   

Х₁ = 37,6 – 37,5 = 0,1 г

3. 
   d = 99,2 мм
   

Х₁ = 36,5 – 36,4 = 0,1 г

4. 
   d = 98 мм
   

Х₁ = 26,9 – 26,9 = 0 г

5. 
   d = 98 мм
   

Х₁ = 27,2 – 27,0 = 0,2 г

6. 
   d = 98 мм
   

Х₁ = 27,3 – 27,3 = 0 г

1. 
   d = 98 мм
   

Х₁ = 27,4 – 27,355 = 0,045

2. 
   d = 98 мм
   

Х₁ = 27,315 – 27,3 = 0,015 г

3. 
   d = 98 мм
   

Х₁ = 27,0 – 26,985 = 0,015 г

4. 
   d = 98 мм
   

Х₁ = 36,6 – 36,6 = 0 г

5. 
   d = 98 мм
   

Х₁ = 17,37 – 17,3 = 0,07 г

6. 
   d = 98 мм
   

Х₁ = 37,24 – 27,2 = 0,04 г

Средние значение для ПМ в кипящей воде:

1)

2)

Средние значения для ПМ в холодной воде:

1)

2)