拉伸试验哪些指标重要?拉伸强度、断裂伸长率

拉伸试验哪些指标重要?拉伸强度、断裂伸长率

拉伸试验操作简单易行，样品制备方便，在材料力学性能测试中属于常用的测试试验之-。拉伸试验

中的弹性变形、塑性变形、 断裂等阶段，可以真实地反映了材料抵抗外力的整个过程。所以拉伸试验无

论对金属材料检测，还是橡胶材料检测、塑料材料检测都极具参考价值。拉伸试验可以检测的指标有很

多,但是总结两点其实就是材料强度和塑性数据。而反应这两点的关键指标就是拉伸强度和断裂伸长

率。今天我们就来详细了解一下这两个指标。

一、拉伸强度断裂伸长率的各自义

1、拉伸强度是指材料产生大均匀塑性变形的应力。在拉伸试验中，样品直到断裂的大拉伸应力所表

现出来的抗拉强度就是拉伸强度。

2、断裂伸长率是以百分比(%)示的，通常指断裂时样品的位移与原始长度的比率。

二、断裂伸长率与拉伸率之间的差异

材料的拉伸过程通常需要经历塑性变形阶段,在屈服点之后发生塑性变形，并且在达到断裂点之后发生

断裂。因此,断裂伸长率通常是指整个过程的伸长率,拉伸率通常只是发生塑性变形的阶段的伸长百分

比。

三、拉伸强度、断裂伸长率检测时注意事项

1.拉伸试验的样本长度:长度越长，弱环的几率越大，强度越低。因为沿纤维长度的强度是不均匀的,

所以纤维总是在弱点处断裂。样本越长，薄的弱环结的概率越大,破坏的可能性越大,强力就会下

2、拉伸试验的样品数量:根数越多,单根纤维的强度越低。因为束纤维中纤维的数量越多，由束纤维的

强度计算的平均单纤维强度越低,并且平均强度低于单次测量。

3、拉伸试验的拉伸速度:速度越大,强度越大，初始模量越大。在正常情况下，随着拉伸速度增加，断

裂强度，初始模量和屈服应力增加，并且断裂伸长率没有规律性。

四、影响纤维拉伸性能的因素

(-)内部结构对拉伸强度的影响

1.大分子结构(大分子的柔韧性，大分子的聚合度) :纤维断裂取决于大分子的相对滑移和分子链的断

裂。大分子的平均聚合度越小，大分子的结合力越小，滑移越容易，纤维强度越低，伸长率越大;相反,

大分子的平均聚合度越大。大分子的结合力越大，可能发生的滑动越少,因此纤维的强度越高，伸长率

越小。

2、分子结构(取向度,结晶度) :取向度越高，大分子排列越平行，拉伸过程中受到应力的大分子越

多,纤维越大强度越大，断裂伸长率越小。裂纹孔缺陷， 形态结构和纤维中的不均匀性导致强度降低。

(二)外部环境对拉伸强度的影响

温度和湿度:空气的温度和湿度影响纤维的温度和湿度以及回潮，从而影响纤维的强度。温度对各种纤

维的影响不一致,但它们都有一般规律: 在纤维回潮率高，温度高,纤维高分子的热能高的条件下，大

分子的柔韧性得到改善，分子间的结合强度减弱,纤维强度降低,断裂伸长率增加，拉伸模量降低。

大多数纤维随着相对湿度的增加而增加，纤维中的水分含量增加，分子间结合力越弱，结晶区越松散,

因此纤维的强度降低，伸长率增加，初始模量降低。然而,天然纤维素羊毛和大麻的断裂强度和断裂伸

长率随着相对湿度的增而增加。在化学纤维中,聚酯和聚丙烯基本上是非吸湿性的，它们的强度和伸

长率几乎不受相对湿度的影响。相对湿度对纤维强度和伸长率的影响根据每种吸湿性能的强度而不同。

吸湿能力越大，效果越显着,吸湿能力越小，重要性越低。

五拉伸断裂和伸长的机制

当纤维开始受到应力时，其变形主要是纤维的拉伸大分子链本身，即粘合长度和粘合角的变形。拉伸曲

线接近直线，基本符合胡克定律。当外力进一 步增加时， 非晶区中的大分子链克服了分子链之间的亚价

键合力并进一步拉伸和取向。 此时，大分子链的一部分被拉直,张力可能被拉开，并且可能是不规则

的。提取水晶部分。亚价键的断裂会导致非晶区中的大分子逐渐生位错滑移,纤维变形相对显着，模

量逐渐减小，从而纤维进入屈服区。

当错位滑移的光纤大分子链在伸直基本上平行时，大分子间距接近,并且在分子链之间可形成新的亚价

键。此时，纤维被连续拉伸变形主要是由分子链的键长,键角的变化和二二次键的破坏引起的。当进入强

化区时，纤维模量再次增加，直到达到纤维大分子骨架大量价键的断裂，从而导致纤维崩解。

纤维断裂的原因是:大分子主链断裂;大分子之间的滑动脱失。

纤维伸长的原因是:大分子的拉直和伸长(粘合长度和粘合角的变化) ;取向的改善;大分子之间的滑动。