新材料开发过程中,配方调整、工艺优化都需要依靠力学测试获取客观数据,材料拉力测试仪可以得到抗拉强度、屈服、弹性模量、断裂伸长率等关键指标,帮助研发人员对比不同配方、不同工艺试样之间性能差异。很多研发人员只简单做断裂测试,忽略试验条件控制,得到的数据无法支撑工艺迭代。深圳嘉禾精密仪器有限公司旗下艾格斯威,材料拉力测试仪 AG‑20KN 为门式伺服机型,下面聊聊新材料研发阶段,如何利用拉力设备完成完整的材料性能评估。
一、明确研发测试需要获取的核心性能指标 开展测试之前,先明确本次试验需要拿到哪些数据。对于金属新材料,重点关注屈服强度、抗拉强度、断后伸长率;高分子复合材料需要关注弹性模量、断裂伸长、拉伸断裂应力;部分研发项目还需要测定泊松比。艾格斯威 AG‑20KN 材料拉力测试仪搭配引伸计,可以采集试样标距段真实变形,仅仅依靠横梁位移计算变形,在新材料研发中会带来较大误差,不能用来计算弹性模量。提前确定需要输出的指标,选择对应的标准方法,不要随意自定义试验参数。
二、试样制备与对照组设置 新材料研发对比试验,试样制备一致性非常关键。同一批次对比试样,厚度、加工工艺、取样方向要保持统一,加工产生的毛刺缺口会造成试样提前断裂,带来错误的试验结果。建议每组试验制备多根平行试样,剔除异常断裂数据,取有效试样做统计分析。设置对照组试样,旧配方、成熟工艺样品作为参照,方便直观判断新材料性能提升或者下降。
三、试验参数严格统一,减少人为干扰 同一组对比试验,拉伸速度、夹具、预紧力、环境温度湿度全部保持一致,变量只能是材料配方或者工艺。艾格斯威 AG‑20KN 材料拉力测试仪支持位移控制、力值控制、应变控制多种闭环模式。金属材料按照国标选用应变速率控制模式,高分子材料按照标准设置拉伸速度。环境条件也会影响高分子材料性能,高分子试样建议在恒温恒湿环境完成状态调节之后再上机测试。
四、充分利用原始曲线做深度分析 研发工作不只是读取报告上几个数值,应力‑应变曲线包含大量信息。观察曲线的弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、断裂阶段形态,可以分析材料的脆韧变化。配方调整之后,不仅对比抗拉强度数值,还要观察曲线整体形态变化,判断材料是强度提升还是韧性提升。艾格斯威 AG‑20KN 材料拉力测试仪软件可以完整保存每一条原始曲线,后期可以回溯重新分析。
五、结合其他测试手段综合评价 拉力测试只反映材料单向拉伸状态的性能,新材料完整评估,还可以结合压缩、弯曲、冲击等其他试验项目。拉伸出现异常结果,要区分是材料本身性能,还是试样缺陷、装夹打滑、参数设置错误。对异常试样做好拍照留存,记录断裂位置,辅助分析失效原因。
综上所述,新材料研发阶段使用材料拉力测试仪做性能评估,不能简单只做断裂测试,试样制备、对照组设计、统一试验条件、深度解析应力应变曲线,多维度结合,才能为配方、工艺迭代提供可靠的试验依据。如果您有新材料测试工况想要确认设备适配情况,可联系深圳嘉禾精密仪器进行技术咨询。