塑料片材拉伸性能的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法[1]

本標(biāo)準(zhǔn)以固定標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)D 882頒布。緊跟在標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)之后的數(shù)字為標(biāo)準(zhǔn)初次通過(guò)的年份，或zui近一次修訂的年份。在圓括號(hào)內(nèi)的數(shù)字為該標(biāo)準(zhǔn)zui近一次重新批準(zhǔn)的年份。上標(biāo)（ε）為自上一次修訂或重新批準(zhǔn)至今版本上的變動(dòng)。

本試驗(yàn)方法已被批準(zhǔn)由美國(guó)國(guó)防部的所屬各署使用，并取代聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法406中的1013方法。

1. 范圍

1.1 本試驗(yàn)方法規(guī)定了塑料片材和薄膜（厚度小于1.0mm）拉伸性能的試驗(yàn)方法。

注1——薄膜被強(qiáng)制定義為額定厚度不大于0.25mm（0.01in）的片材。

注2——厚度大于1mm（0.04in）的塑料應(yīng)按D 638試驗(yàn)方法測(cè)試其拉伸性能。

1.2 本試驗(yàn)方法可以測(cè)試符合上述厚度和試驗(yàn)機(jī)負(fù)荷量程的所有塑料。

1.2.1 夾具的靜態(tài)稱重、和恒定速率分離試驗(yàn)——本試驗(yàn)方法使用以恒定速率分離的夾具夾住試驗(yàn)樣本的兩端。

1.3 本試驗(yàn)方法通過(guò)分離夾、拉伸指示器或標(biāo)距線的位移，得出試驗(yàn)樣本的拉伸度。

1.4 彈性拉伸系數(shù)的測(cè)量步驟，包括一定的應(yīng)變率。

注3——拉伸系數(shù)是使用分離夾測(cè)量拉伸度得來(lái)的，使用5.2所描述的伸長(zhǎng)計(jì)進(jìn)行測(cè)量的規(guī)定也包括在本步驟中。

1.5 從本試驗(yàn)方法中獲得的數(shù)據(jù)，可以使用在工程學(xué)設(shè)計(jì)中。

1.6 所有數(shù)值采用單位制。圓括號(hào)內(nèi)的數(shù)值僅供參考。

1.7本標(biāo)準(zhǔn)不包含任何與標(biāo)準(zhǔn)的使用相關(guān)的安全問(wèn)題（如果存在的話）。在使用本標(biāo)準(zhǔn)前，使用者有責(zé)任建立合適的安全與衛(wèi)生規(guī)程，并制定標(biāo)準(zhǔn)的使用限制。

注4——本試驗(yàn)方法與ISO 527-3相似，但技術(shù)上二者不能等同。ISO 527-3可使用其他類型的樣本、測(cè)試速度不同，并需要使用伸長(zhǎng)計(jì)或表距線。

2. 相關(guān)文件

2.1 ASTM標(biāo)準(zhǔn)：[2]

D 618試驗(yàn)用塑料的調(diào)理的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)程

D 638塑料抗拉特性的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法

D 4000塑料材料的標(biāo)準(zhǔn)分類系統(tǒng)  

D 5947 固體塑料樣本物理尺寸的試驗(yàn)方法

D 6287切片和壓片試驗(yàn)樣品的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程

E 4試驗(yàn)機(jī)力鑒定規(guī)程  

E 691測(cè)定試驗(yàn)方法精密性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室間研究的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)范  

2.2 ISO標(biāo)準(zhǔn)

ISO 527-3塑料 拉伸性能的測(cè)定—— 第3部分:薄膜和薄板材的試驗(yàn)條件[3]  

3. 術(shù)語(yǔ)

3.1 定義——塑料拉伸試驗(yàn)相關(guān)術(shù)語(yǔ)和符號(hào)的定義，見(jiàn)試驗(yàn)方法D 638的附錄。

3.1.1 線性?shī)A具——夾具的設(shè)計(jì)應(yīng)使全部夾力沿垂直于試驗(yàn)樣本的直線分布。這樣的夾具通常由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)水平夾面和一個(gè)半圓形對(duì)面組成。

3.1.2 撕裂破壞——從樣本的邊緣開始破裂，以足以產(chǎn)生荷載變形曲線的緩慢速率穿過(guò)整個(gè)樣本的一種拉伸斷裂。

4. 意義和應(yīng)用

4.1 本試驗(yàn)方法測(cè)得的拉伸性能對(duì)材料的定義和描述、質(zhì)量控制和規(guī)格劃分非常有價(jià)值。拉伸性能會(huì)隨著樣本厚度、制備方法、試驗(yàn)速度、夾具種類、和拉伸度測(cè)量方法的變化而變化。因此，當(dāng)需要比對(duì)結(jié)果時(shí)，必須嚴(yán)格控制這些因素。除其他特殊材料有明確規(guī)范外，本試驗(yàn)方法應(yīng)被用作仲裁。許多材料的規(guī)范可能要求使用本試驗(yàn)方法，但為了符合規(guī)范必須先進(jìn)行一些程序上的調(diào)整。因此建議在使用本試驗(yàn)方法前先查閱相關(guān)材料規(guī)范。D4000分類系統(tǒng)中的表1列出了現(xiàn)存的ASTM材料標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 拉伸性能可為科研、工程學(xué)設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制和規(guī)格劃分提供相關(guān)數(shù)據(jù)。但是，在判斷實(shí)際使用中材料長(zhǎng)時(shí)間受力的情況時(shí)，不能只參考本試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)。

4.3 彈性拉伸系數(shù)是薄塑料片材的硬度指數(shù)。若試驗(yàn)環(huán)境得到控制，試驗(yàn)結(jié)果將具有的非常好的重現(xiàn)性。若比較不同材料的硬度，應(yīng)使用同樣尺寸的樣本。

4.4 拉伸斷裂能（TEB）是指樣本處于破裂臨界點(diǎn)時(shí)每單位體積所含的總能量。這一特性在一些文件中被稱為韌性，用來(lái)評(píng)估那些經(jīng)常承受較大負(fù)荷的材料的性能。但是，應(yīng)變率、樣本參數(shù)、尤其是樣本瑕疵，可能會(huì)造成結(jié)果嚴(yán)重波動(dòng)。因此，將TEB試驗(yàn)結(jié)果用于zui終應(yīng)用產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)格外小心。

4.5 材料被撕裂破壞得到的不規(guī)則數(shù)據(jù)不能與普通破壞得到的數(shù)據(jù)相比較。

5. 儀器

5.1 試驗(yàn)機(jī)——試驗(yàn)機(jī)應(yīng)具有恒定的十字運(yùn)動(dòng)速率，并其必須具備下列裝置：

5.1.1 固定部件——固定或基本固定的，帶有一個(gè)夾具。

5.1.2 運(yùn)動(dòng)部件——可運(yùn)動(dòng)的，帶有第二個(gè)夾具。

5.1.3 夾具——試驗(yàn)機(jī)上，固定部件和運(yùn)動(dòng)部件之間，用來(lái)夾住試驗(yàn)樣本的一系列夾子，可以是固定的或自動(dòng)對(duì)齊的。無(wú)論何種夾具系統(tǒng)，都應(yīng)zui大限度的減小相對(duì)滑動(dòng)和應(yīng)力分布不均的情況。

5.1.3.1 固定夾具是牢固的安裝在試驗(yàn)機(jī)的固定或可動(dòng)部件上的。當(dāng)使用這一類夾具時(shí)，必須小心的將樣本夾在夾具中，從而使樣本的長(zhǎng)軸與通過(guò)夾具中心線的拉力方向重合。

5.1.3.2 自動(dòng)對(duì)齊夾具是安裝在部件上，一旦達(dá)到一定負(fù)載就會(huì)自動(dòng)排成一列，以使樣本的長(zhǎng)軸與通過(guò)夾具中心線的拉力方向重合。夾具應(yīng)盡可能按拉力的方向排成一行，以避免樣本發(fā)生旋轉(zhuǎn)而滑動(dòng)。自動(dòng)對(duì)齊型夾具只能在一定限度內(nèi)自動(dòng)調(diào)整。

5.1.3.3 應(yīng)盡可能防止樣本相對(duì)夾具滑動(dòng)。使用薄橡膠、磨砂布、壓力敏感膠帶、平口或鋸齒夾具，均可防止樣本滑動(dòng)。夾具的表面應(yīng)按試驗(yàn)材料及其厚度選擇。使用1.0mm(40mil)的吸墨紙或?yàn)V紙墊在夾具圓面上，效果更好。對(duì)于易“縮在"夾具里的材料，能始終保持恒定壓力的氣動(dòng)夾更有優(yōu)勢(shì)。對(duì)于經(jīng)常在夾具邊緣撕裂的材料，可稍稍增大夾具與樣本接觸處的曲率半徑。

5.1.4 驅(qū)動(dòng)裝置——驅(qū)動(dòng)裝置可以施加給移動(dòng)部件一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定、可控制的速度。該速度應(yīng)按第9節(jié)設(shè)定。

5.1.5 負(fù)荷指示器——一個(gè)合適的負(fù)荷指示裝置，能指示夾具上的試驗(yàn)樣本所承受的全部拉伸負(fù)荷。本裝置在特定的試驗(yàn)速率下（注5），基本上沒(méi)有慣性滯后現(xiàn)象。除非使用合適的伸長(zhǎng)計(jì)，稱重系統(tǒng)的移動(dòng)在測(cè)量范圍內(nèi)不應(yīng)超過(guò)樣本伸長(zhǎng)量的2%。負(fù)荷指示器對(duì)樣本所承受的拉伸負(fù)荷的指示到1%。試驗(yàn)機(jī)的度應(yīng)按E4規(guī)范校正。

5.1.6 十字伸長(zhǎng)指示器——一個(gè)合適的伸長(zhǎng)指示裝置能指示夾具做十字運(yùn)動(dòng)時(shí)分離的距離。本裝置在特定試驗(yàn)率下，基本上沒(méi)有慣性滯后現(xiàn)象。本指示器對(duì)夾具十字運(yùn)動(dòng)距離的指示到1%。

5.2 伸長(zhǎng)計(jì)（可選）——若需要的話，可使用本儀器測(cè)量被拉伸的樣本上兩個(gè)確定點(diǎn)間的距離。使用該儀器時(shí)，應(yīng)盡量減小儀器與樣本接觸點(diǎn)上的壓力（見(jiàn)8.3）。本儀器應(yīng)自動(dòng)記錄距離或樣本的任何變化，如樣本負(fù)荷的函數(shù)、所用時(shí)間的函數(shù)。若只記錄所用時(shí)間的函數(shù)，則負(fù)荷時(shí)間的數(shù)值也應(yīng)記錄。本儀器必須在特定試驗(yàn)速率下基本無(wú)慣性滯后現(xiàn)象（見(jiàn)注5）。

5.2.1 彈性系數(shù)和低拉伸量的測(cè)量——使用伸長(zhǎng)計(jì)測(cè)量彈性系數(shù)和低拉伸量（低于伸長(zhǎng)量的20%），應(yīng)zui少到1%，并按E83規(guī)范對(duì)C儀器的要求操作。

5.2.2 高拉伸量的測(cè)量——測(cè)量高拉伸量（大于伸長(zhǎng)量的20%）時(shí)，儀器和相關(guān)技術(shù)指數(shù)應(yīng)到1%。

注5——在負(fù)荷和拉伸數(shù)據(jù)的標(biāo)示和記錄過(guò)程中，必須快速反應(yīng)。系統(tǒng)需要的反應(yīng)速度取決于試驗(yàn)的材料（高拉伸量或低拉伸量）和應(yīng)變速率。

5.3 厚度測(cè)量器——試驗(yàn)方法D5947方法C所述的凈重轉(zhuǎn)盤千分尺，或等同的測(cè)量裝置，應(yīng)到0.0025mm（0.0001in）或更小。

5.4 寬度測(cè)量?jī)x——合適的測(cè)量器或其他能到0.25mm(0.010in)的儀器。

5.5 樣本裁切器——根據(jù)D6287規(guī)范選擇適合裁切薄膜和薄板材的技術(shù)和設(shè)備。

5.5.1 經(jīng)證明，使用刀片的裝置特別適合裁切破裂伸長(zhǎng)率在10-20%以上的材料。

5.5.2 由于可能造成樣本邊緣不整齊或破裂，建議不要使用沖床或壓力機(jī)裁切樣本。

6. 取樣

6.1 試驗(yàn)樣本應(yīng)為統(tǒng)一寬度和厚度的條形，長(zhǎng)度應(yīng)比夾具間距離長(zhǎng)zui少 50mm(2in)。

6.2 樣本的額定寬度應(yīng)不小于5.0mm(0.20in)、不大于25.4mm(1in)。

6.3 寬度和厚度的比至少為8。過(guò)窄的樣本會(huì)放大樣本邊緣的應(yīng)變情況和裂紋。

6.4 裁切樣本時(shí)應(yīng)盡量避免造成缺口或撕裂等可能使樣本過(guò)早斷裂的缺陷（注6）。樣本的兩邊應(yīng)平行，邊緣部分寬度應(yīng)小于兩夾具間樣本的長(zhǎng)度的5%。

注6——制備樣本時(shí)，應(yīng)是用顯微鏡檢查樣本是否存在缺陷。

6.5試驗(yàn)樣本的厚度應(yīng)恒定，當(dāng)材料厚度小于0.25mm(0.010in)時(shí)，樣本厚度應(yīng)小于夾具間樣本的長(zhǎng)度的10%；當(dāng)材料厚度大于0.25mm(0.010in)小于1.00mm(0.040in)時(shí)，樣本厚度應(yīng)小于夾具間樣本的長(zhǎng)度5%。

注7——當(dāng)樣本厚度超過(guò)6.5的推薦值時(shí)，試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)可能無(wú)法表示材料的特性。

6.6 如果懷疑材料是各向異性材料，則要分別準(zhǔn)備兩組樣本，其長(zhǎng)軸應(yīng)分別與各向異性的方向平行和垂直。

6.7 測(cè)量彈性拉伸系數(shù)時(shí)，應(yīng)以250mm(10in)為樣本標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度。本長(zhǎng)度被用來(lái)盡可能的減小夾具滑動(dòng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成的影響。當(dāng)該長(zhǎng)度不可行時(shí)，在不影響試驗(yàn)結(jié)果的前提下，試驗(yàn)區(qū)的長(zhǎng)度可為100mm(4in)。但是，在仲裁中仍然應(yīng)使用250mm的長(zhǎng)度。在測(cè)試較短的樣本時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)試驗(yàn)速率，使應(yīng)變速率與標(biāo)準(zhǔn)樣本相同。

注8——一系列循環(huán)試驗(yàn)[4]表明，對(duì)于厚度小于0.25mm（10mil）的材料，在夾具的圓面墊上1.0mm(40mil)吸墨紙測(cè)量試驗(yàn)區(qū)為100mm的樣本所得到的結(jié)果，與使用平口夾具測(cè)量試驗(yàn)區(qū)為250mm的樣本所得的結(jié)果一樣。

注9——對(duì)于一些厚度大于0.25 mm（0.010 in）的高彈性系數(shù)材料，很難避免夾具發(fā)生滑動(dòng)。

7. 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

7.1 環(huán)境——除合同或相關(guān)ASTM標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定外，應(yīng)按D618方法A的要求，于試驗(yàn)前至少40小時(shí)將樣本的環(huán)境調(diào)節(jié)至溫度23±2°C（73.4±3.6°F）、相對(duì)濕度50±10%。解決有關(guān)爭(zhēng)議時(shí)允許的誤差范圍為溫度±1°C（±1.8°F）、相對(duì)濕度±5%。

7.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境——除合同或相關(guān)ASTM標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定外，試驗(yàn)應(yīng)在溫度23±2°C（73.4±3.6°F）、相對(duì)濕度50±10%下進(jìn)行。解決有關(guān)爭(zhēng)議時(shí)允許的誤差范圍為溫度±1°C（±1.8°F）、相對(duì)濕度±5%。

8. 試驗(yàn)樣本的數(shù)量

8.1 對(duì)于各向同性材料，每個(gè)試樣至少要準(zhǔn)備5 個(gè)樣本。

8.2 對(duì)于各向異性材料，每個(gè)試樣至少要準(zhǔn)備10 個(gè)樣本。5 個(gè)長(zhǎng)軸平行

于樣本的各向異性方向，5 個(gè)長(zhǎng)軸垂直于樣本的各向異性方向。

8.3 若樣本在明顯缺陷處破裂、或在標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度外破裂，也應(yīng)拋棄該樣本并重新進(jìn)行試驗(yàn)，除非這種缺陷或環(huán)境是被研究的對(duì)象。但是，當(dāng)發(fā)生夾裂（夾具與樣本接觸處的破裂）時(shí)，若試驗(yàn)所得的數(shù)值已被證明與標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度內(nèi)發(fā)生破裂所得數(shù)值基本一致，則夾裂可以被接受。

注10——對(duì)于某些材料，可在試驗(yàn)前和試驗(yàn)后使用光學(xué)正交偏振儀檢測(cè)樣本中可能或已經(jīng)造成提前斷裂的缺陷。

9. 試驗(yàn)速度

9.1 試驗(yàn)速度是指，試驗(yàn)機(jī)無(wú)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)兩部件（或夾具）分離的速度。此分離速度與滿負(fù)荷分離速度之差，不能超過(guò)空負(fù)荷分離速度的5%。

9.1 試驗(yàn)速度應(yīng)按表1所示的要求計(jì)算初始應(yīng)變率。這些試驗(yàn)方法中，夾具

分離速度與初始應(yīng)變率的計(jì)算公式如下：

A = BC

其中：

A= 夾具的分離速度，mm(或in)/min；

B= 夾具間的初始距離，mm(或in)；

C= 初始應(yīng)變率，mm/mm·min(或in/in·min)。

9.3 除材料指標(biāo)另有規(guī)定外，初始應(yīng)變率應(yīng)按表1 中的規(guī)定。

注11——不同的初始應(yīng)變率下得到的結(jié)果不具可比性；因此，當(dāng)需要直接比較不同的拉伸等級(jí)的材料時(shí)，應(yīng)使在同一應(yīng)變速率下比較。對(duì)于一些材料，建議在材料的屈服拉伸率的基礎(chǔ)上選擇應(yīng)變率。

9.4 特殊情況下，例如測(cè)量拉伸破裂率得到的值與材料的分類相矛盾，導(dǎo)致必須選擇應(yīng)變率，則應(yīng)選擇較低的應(yīng)變率。

9.5 測(cè)量系數(shù)時(shí)，一旦應(yīng)變率和樣本尺寸與測(cè)試其他拉伸性能時(shí)不同，則應(yīng)使用另外的樣本。

10.試驗(yàn)步驟

10.1 選擇一個(gè)負(fù)荷范圍，使樣本在負(fù)荷范圍三分之二處破裂。為了選擇合適的負(fù)荷-樣本寬度組合，需要做幾個(gè)試驗(yàn)。

10.2 沿著樣本長(zhǎng)度方向，在幾個(gè)不同的點(diǎn)測(cè)量其橫截面積。測(cè)量寬度應(yīng)到0.25mm(0.010in)。測(cè)量厚度時(shí)，對(duì)于厚度小于0.25mm(0.010in)的薄膜，應(yīng)到0.0025mm(0.0001in)；對(duì)于厚度大于0.25mm（0.010in）小于1.0mm（0.040in）的薄膜，應(yīng)到1%。

10.3根據(jù)表1設(shè)定夾具的初始距離。

10.4根據(jù)表1和夾具的初始距離，設(shè)定夾具分離的速度，使其要求的應(yīng)變速度。將負(fù)荷計(jì)量系統(tǒng)、拉伸指示器和記錄系統(tǒng)歸零。

注12：使用伸長(zhǎng)計(jì)測(cè)量彈性拉伸系數(shù)，比使用分離夾具地方法要。要小心防止伸長(zhǎng)儀的滑動(dòng)，以及避免樣本產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)膽?yīng)力。同樣參考6.7。

10.5 如果需要測(cè)量試驗(yàn)區(qū)的長(zhǎng)度，而不是夾具間的長(zhǎng)度，則應(yīng)使用柔軟的彩色蠟筆或水筆在樣本上標(biāo)出試驗(yàn)區(qū)的兩端。不要使用硬物在樣本表面刻畫標(biāo)線，因?yàn)檫@些劃痕可能會(huì)增大壓力并使樣本過(guò)早斷裂。若使用伸長(zhǎng)計(jì)，試驗(yàn)區(qū)應(yīng)為伸長(zhǎng)計(jì)與樣本接觸點(diǎn)間的距離。

注13：對(duì)于一些拉伸量較高的樣本，測(cè)量其試驗(yàn)區(qū)的長(zhǎng)度是必要的。隨著樣本

的伸長(zhǎng)，夾具內(nèi)襯與材料解除面積將減小，導(dǎo)致材料松弛。結(jié)果上來(lái)說(shuō)，這個(gè)問(wèn)題與夾具的滑動(dòng)相似，也就是夸大了所測(cè)得的拉伸量。

10.6 將樣本放在試驗(yàn)機(jī)的夾具內(nèi)，小心的將樣本的主軸線與夾具接觸點(diǎn)的中心線對(duì)齊，將夾具牢牢地夾緊，盡可能的減小樣本滑動(dòng)的可能性。

10.7 啟動(dòng)機(jī)器，記錄負(fù)荷-拉伸量。

10.7.1 當(dāng)夾具間的樣本全長(zhǎng)作為測(cè)試區(qū)時(shí)，記錄負(fù)荷-夾具間距的值。

10.7.2 當(dāng)試驗(yàn)區(qū)已被標(biāo)記在樣本上，使用合適的儀器記錄邊緣邊界線的位移。如果需要，可根據(jù)負(fù)荷指示器的讀數(shù)做出負(fù)荷-拉伸曲線。

10.7.3 當(dāng)使用拉伸計(jì)時(shí)，記錄拉伸計(jì)顯示的試驗(yàn)區(qū)的負(fù)荷-拉伸量。

10.8 如果需要系數(shù)值，選擇一個(gè)負(fù)荷范圍和制圖率，在X軸的30-60°范圍內(nèi)做出負(fù)荷-拉伸曲線。為達(dá)到zui高度，應(yīng)使用該試驗(yàn)條件下zui靈敏的儀表測(cè)量負(fù)荷。如果負(fù)荷-伸長(zhǎng)曲線偏離了線性方向，則應(yīng)停止試驗(yàn)。

10.9 在測(cè)量材料正割系數(shù)的試驗(yàn)中，則應(yīng)在材料達(dá)到規(guī)定的伸長(zhǎng)率時(shí)停止試驗(yàn)。

10.10如果測(cè)量材料的拉伸斷裂能，則應(yīng)準(zhǔn)備做應(yīng)力-應(yīng)力曲線的積分?？梢允窃囼?yàn)中的電子積分，或者試驗(yàn)后求取曲線下的面積（見(jiàn)附錄A2）。

11.計(jì)算

11.1除非曲線的初始區(qū)域不是由樣本的張緊、安裝或其他人為因素造成的，而是材料的真實(shí)反映，否則應(yīng)按附錄A1做初始補(bǔ)償。

11.2 破裂因數(shù)（標(biāo)稱值）的計(jì)算應(yīng)該是zui大負(fù)荷值除以樣本初始的zui小寬度。結(jié)果應(yīng)表示為力每單位寬度，一般是牛頓每米（磅每英寸）；報(bào)告中到3 位有效數(shù)字。薄膜的厚度應(yīng)接近0.0025毫米（0.0001英寸）。

示例：0.1300mm(0.0051in)厚的薄膜,破裂因數(shù)= 1.75kN/m(10.0 lbf/in)

注14——該法對(duì)于極其薄的塑料薄膜（厚度小于0.13mm(0.005in)）是十分有效的。該種薄膜的斷裂負(fù)荷可能與橫截面面積不成正比，厚度很難測(cè)量。而且，該種材料由于拉伸效果、表皮效果、結(jié)晶性等因素的影響，拉伸性能與橫截面面積不成正比。

11.3 拉伸強(qiáng)度（標(biāo)稱值）的計(jì)算是zui大負(fù)荷值除以樣本初始zui小橫截面積。結(jié)果表示為力每單位面積，一般是兆帕（磅每平方英寸）。報(bào)告中，數(shù)值到3 位有效數(shù)字。

注15：當(dāng)發(fā)生撕裂破裂時(shí)，計(jì)算結(jié)果應(yīng)基于破裂發(fā)生時(shí)的負(fù)荷-拉伸量。

11.4 斷裂拉伸強(qiáng)度（標(biāo)稱值）的計(jì)算與拉伸強(qiáng)度的計(jì)算方法一樣，只是用破裂負(fù)荷代替zui大拉伸負(fù)荷（參考注15和注16）。

注16——在很多情況下，斷裂拉伸強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度的計(jì)算是一樣的。

11.5 斷裂拉伸率的計(jì)算是樣本斷裂時(shí)的拉伸量除以樣本的初始標(biāo)距，再乘以100。當(dāng)使用標(biāo)距線或者拉伸計(jì)表明試驗(yàn)區(qū)時(shí)，計(jì)算時(shí)就使用該數(shù)值；否則就使用夾具間距離。結(jié)果以百分?jǐn)?shù)表示，到為2 位有效數(shù)字。

11.6 屈服強(qiáng)度的計(jì)算是在屈服點(diǎn)時(shí)的負(fù)荷除以樣本的初始截面面積。結(jié)果表示為力每單位面積，一般是兆帕（磅每平方英寸）。到3 位有效數(shù)字。對(duì)于在曲線初始段表現(xiàn)出虎克彈性行為的材料，應(yīng)按測(cè)試方法D638 的附錄所述補(bǔ)計(jì)算補(bǔ)償屈服強(qiáng)度。此種情況下，結(jié)果應(yīng)表述微“屈服強(qiáng)度-補(bǔ)償%"。

11.7 屈服拉伸率的計(jì)算是以樣本屈服點(diǎn)的拉伸量除以樣本的初始標(biāo)距，再乘以100。當(dāng)使用標(biāo)距線或者伸長(zhǎng)儀標(biāo)記樣本試驗(yàn)區(qū)時(shí)，計(jì)算時(shí)使用該數(shù)值。計(jì)算前，要根據(jù)附錄A1 所述對(duì)樣本的拉伸量進(jìn)行初始補(bǔ)償。結(jié)果表示為百分比，到2 位有效數(shù)字。當(dāng)使用補(bǔ)償屈服強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)該計(jì)算在補(bǔ)償屈服強(qiáng)度時(shí)的拉伸率。

11.8 彈性系數(shù)的計(jì)算是在應(yīng)力-拉伸量曲線的初始部分劃一條切線，在切線上任選一點(diǎn)，然后以拉伸應(yīng)量除以相應(yīng)的應(yīng)力。計(jì)算前，根據(jù)附件A1 所述對(duì)拉伸量進(jìn)行初始補(bǔ)償。為此，拉伸應(yīng)力應(yīng)該是負(fù)荷值除以樣本的初始截面面積。結(jié)果表示為力每單位面積，一般是兆帕（磅每平方英寸）。到3 位有效數(shù)字。

11.9 正割系數(shù)計(jì)算是在一定應(yīng)力下，標(biāo)稱壓力除以該應(yīng)力。應(yīng)優(yōu)先選用并計(jì)算彈性系數(shù)。然而，對(duì)于相關(guān)性質(zhì)不成正比的材料，應(yīng)使用并計(jì)算正割模量。做出如附件A1.3 和附件A1中的圖A1.2 所示的切線，標(biāo)出出屈服點(diǎn)時(shí)的應(yīng)力，此時(shí)的切線要經(jīng)過(guò)零壓力點(diǎn)。計(jì)算中使用的壓力是一定的應(yīng)力下的負(fù)荷除以的樣本初始截面面積。

11.10 斷裂拉伸能的計(jì)算應(yīng)該是在壓力應(yīng)力曲線下單位體積的能量積分值?；蛘呤怯?jì)算材料吸收的總能量除以樣本標(biāo)線間的體積。如附件A2 所述，該計(jì)算可以通過(guò)電子的積分器直接得到，或者是計(jì)算曲線下的面積。結(jié)果表示為能量每單位體積，兆焦每立方米（分磅力每立方英寸）。該值到2 位有效數(shù)字。

11.11 在本試驗(yàn)中，所有計(jì)算應(yīng)到所要求的有效數(shù)字。

11.12 標(biāo)準(zhǔn)偏差（估計(jì)值）計(jì)算如下,到2位有效數(shù)字。

其中，

s= 標(biāo)準(zhǔn)偏差（估計(jì)值）

X= 單個(gè)記錄值

n= 紀(jì)錄值的個(gè)數(shù)

X= 記錄值的求平均

表1 初始夾具分離的十字運(yùn)動(dòng)速度

表2 系數(shù)的數(shù)據(jù)

12. 試驗(yàn)報(bào)告

12.1 報(bào)告要包括以下內(nèi)容：

12.1.1 測(cè)試樣本的完整信息：類型，來(lái)源，生產(chǎn)代號(hào)，格式，尺寸，加工歷史。如果是各向異性材料，還要有材料的拉伸方向等。

12.1.2 試驗(yàn)樣本的制備方法。

12.1.3 樣本的厚度，寬度和長(zhǎng)度。

12.1.4 樣本的試驗(yàn)編碼。

12.1.5 使用的應(yīng)變速率。

12.1.6 使用的初始夾具距離。

12.1.7 夾具的分離速度。

12.1.8 標(biāo)線間的距離（如果不使用初始夾具間的距離）。

12.1.9 使用夾具的類型（包括夾具的內(nèi)表面類型）

12.1.10 樣本環(huán)境（試驗(yàn)環(huán)境，溫度和相對(duì)濕度）。

12.1.11 反常行為，如過(guò)早斷裂、斷裂發(fā)生在夾具邊緣。

12.1.12 平均斷裂因數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

12.1.13 平均拉伸強(qiáng)度（標(biāo)稱值）和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

12.1.14 平均斷裂拉伸強(qiáng)度（標(biāo)稱值）和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

12.1.15 平均斷裂伸長(zhǎng)率和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

12.1.16 如果需要，還要有平均斷裂伸長(zhǎng)能和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

12.1.17對(duì)于有屈服現(xiàn)象的材料，要有平均屈服拉伸強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)偏差；平均屈服拉伸率和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

12.1.18對(duì)于沒(méi)有屈服現(xiàn)象的材料，要有平均百分補(bǔ)償值的屈服強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)偏差；平均百分拉伸率和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

12.1.19平均彈性系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)偏差（如果使用正割系數(shù)，要標(biāo)明計(jì)算用的應(yīng)力值）

12.1.20如果使用了拉伸計(jì)，要說(shuō)明。

13. 精度和誤差

13.1 這些拉伸性能已經(jīng)進(jìn)行過(guò)兩次實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部試驗(yàn)。*次在1977年進(jìn)行，只測(cè)量系數(shù)，使用隨機(jī)抽取的四種薄型材料，每個(gè)試驗(yàn)室次試驗(yàn)了5個(gè)樣本。彈性系數(shù)測(cè)量由6個(gè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量，正交系數(shù)由5個(gè)實(shí)驗(yàn)室室測(cè)量。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部試驗(yàn)所采用的度，見(jiàn)表2。

13.1.1 表2遵守E691規(guī)范，沒(méi)有刪除偏離數(shù)據(jù)。[5]

13.1.2 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)誤差S xˉ，是由5個(gè)獨(dú)立樣本的標(biāo)準(zhǔn)誤差的平均值得來(lái)的S xˉ = Sx/(5)1?2 .。S xˉ是實(shí)驗(yàn)室對(duì)于同一給頂材料的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)誤差的匯總。見(jiàn)13.3-13.3.2。

13.2 另一個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部試驗(yàn)在1981年進(jìn)行，測(cè)試了除系數(shù)以外的其它拉伸性能。使用了隨機(jī)抽取的6種材料（其中之一有3種厚度），厚度從0.019mm到0.178mm不等（0.00075-0.007in）。試驗(yàn)結(jié)果是由5個(gè)樣本取平均值得來(lái)的。每個(gè)試驗(yàn)室試驗(yàn)了8個(gè)樣本，但是，S xˉ 的計(jì)算如上S xˉ = Sx/(5)1?2。這樣做是為了在保持?jǐn)?shù)據(jù)與5個(gè)樣本試驗(yàn)一致的同時(shí)，盡量改善數(shù)據(jù)質(zhì)量。表3-表7規(guī)定了材料及其厚度，每個(gè)表規(guī)定了下列一種特性：拉伸屈服力，屈服拉伸量，拉伸應(yīng)力，破裂拉伸量，破裂拉伸能（見(jiàn)注17）。[6]

注17——為填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，本研究中低密度聚乙烯（LDPE）的檢測(cè)，使用十字偏光器測(cè)量長(zhǎng)度線性和分子取向上的寬度變化，可能并不能*代表實(shí)驗(yàn)室間的數(shù)據(jù)差異。

注18——警告：下文對(duì)I_R和I_r的解釋（13.3-13.3.3）只是本試驗(yàn)方法處理精度的一種方式。表2的數(shù)據(jù)可能與材料特性略有出入，只代表相關(guān)的一系列試驗(yàn)的結(jié)果，不代表其他環(huán)境、材料、或?qū)嶒?yàn)室。本實(shí)驗(yàn)方法的用戶應(yīng)接受E 691規(guī)范所述的原則，承認(rèn)這些是由具體實(shí)驗(yàn)室對(duì)具體材料產(chǎn)生的具體數(shù)據(jù)。13.3-13.3.3中的原則只對(duì)這些數(shù)據(jù)有效。）

表3 屈服力的數(shù)據(jù)

(S_r)^A 是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)誤差的平均值。

(S_R)^B 是實(shí)驗(yàn)室間標(biāo)準(zhǔn)誤差的平均值。                          

I(r)^C = 2.83 S_r

I(R)^D= 2.83S_R

表4 屈服拉伸量的數(shù)據(jù)

注1——見(jiàn)表3腳注的解釋。

表5 拉伸強(qiáng)度的數(shù)據(jù)

注1——見(jiàn)表3腳注的解釋。

表6 破裂拉伸量的數(shù)據(jù)

注1——見(jiàn)表3腳注的解釋。

表7 拉伸破裂能的數(shù)據(jù)

注1——見(jiàn)表3腳注的解釋。

附錄

（資料性附錄）

A1. 初始補(bǔ)償

A1.1 在典型的壓力應(yīng)力曲線（圖A1.1）中，初始區(qū)域AC，并不表現(xiàn)材料特性。這是在樣本的加緊、固定、安裝過(guò)程中人為造成的。為了糾正參數(shù)的值，如系數(shù)、應(yīng)力、補(bǔ)償屈服點(diǎn)，這種人為因素必須補(bǔ)償，以使應(yīng)力或拉伸量的軸回到0點(diǎn)。

A1.2 對(duì)于在一定區(qū)域中表現(xiàn)出虎克行為（圖A1.1）的材料，曲線線性區(qū)域（CD）的延續(xù)是沿0壓力軸進(jìn)行的。內(nèi)部有區(qū)域（B）是0應(yīng)力點(diǎn)，從此點(diǎn)開始的所有應(yīng)力和拉伸量必須測(cè)量，包括屈服補(bǔ)償（BE）。彈性系數(shù)可通過(guò)將CD上任意點(diǎn)的壓力除以同一點(diǎn)上的應(yīng)力（B點(diǎn)定義為0應(yīng)力點(diǎn)）測(cè)得。

A1.3 對(duì)于不表現(xiàn)任何線性區(qū)域（圖A1.2）的材料，可通過(guò)在變形點(diǎn)（H′）zui大弧度上做切線，實(shí)現(xiàn)同樣的0應(yīng)力點(diǎn)糾正。這一切線延伸并與應(yīng)力軸相較于B′，即0應(yīng)力糾正點(diǎn)。以B′為0應(yīng)力點(diǎn)，正割系數(shù)（B′G′）即為曲線上任意點(diǎn)（G′）上的壓力除以此點(diǎn)上的應(yīng)力。對(duì)于無(wú)線性區(qū)域的材料，若使用反應(yīng)點(diǎn)上的正割作為測(cè)量應(yīng)變補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)，將造成無(wú)法接受的錯(cuò)誤。

A2. 拉伸破裂能的確定

A2.1 拉伸破裂能（TEB）是壓力應(yīng)力曲線下的區(qū)域面積，或

其中，S是任何應(yīng)力上的壓力，εT是破裂時(shí)的應(yīng)力。數(shù)值的單位是能量每樣本初始區(qū)域單位體積。使用帶有指示器的拉伸測(cè)試器能夠簡(jiǎn)單的測(cè)得TEB。計(jì)算如下：

（I/K）（滿負(fù)荷量）（制圖速度）（十字移動(dòng)速度/制圖速度）

 TEB=---------------------------------------------------          

        （平均游標(biāo)卡尺）（樣本寬度）（標(biāo)定長(zhǎng)度）

（A2.2）

其中I是指示器讀數(shù)，K是滿負(fù)荷下每單位時(shí)間zui大值。整個(gè)計(jì)算公式由電子計(jì)算完成。結(jié)果通常表示為兆焦每立方米（分磅力每立方英寸）。

A2.2 除指示器外，壓力應(yīng)力曲線下的區(qū)域可通過(guò)測(cè)面器，測(cè)量面積或裁切曲線。因?yàn)樨?fù)荷值走一些制圖紙上并不是以整數(shù)記錄的，這些技術(shù)的度會(huì)隨著時(shí)間增加而降低。如果表示的是力和拉伸量而不是壓力和應(yīng)力，則能量的計(jì)算應(yīng)以測(cè)量面積除以樣本標(biāo)定長(zhǎng)度、樣本寬度、和平均游標(biāo)卡尺：

    （曲線面積）（力每圖上單位）（拉伸量每圖上單位）

TEB=---------------------------------------------

（平均游標(biāo)卡尺）（樣本寬度）（標(biāo)定長(zhǎng)度）

A2.3 例如，力-拉伸量曲線的面積是60000mm2,負(fù)荷為2.0N/mm，樣本尺寸為0.1mm游標(biāo)卡尺，寬度15mm，標(biāo)定長(zhǎng)度100mm，則破裂拉伸能的計(jì)算為

修訂摘要

D20委員會(huì)已將可能影響本標(biāo)準(zhǔn)使用的修訂收錄于本標(biāo)準(zhǔn)的版本中（D 882-02）。（2009年1月1日）

（1）修訂了第7節(jié)。

ASTM（美國(guó)材料實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)）部對(duì)于本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中提到的各項(xiàng)所涉及的相關(guān)權(quán)的有效性不負(fù)責(zé)任。在此，我方明確地聲明：使用本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的用戶應(yīng)單方面地自行確定該類全部權(quán)的有效性以及可能侵犯這些權(quán)的風(fēng)險(xiǎn)性，并對(duì)此負(fù)有全部責(zé)任。

本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)隨時(shí)由相關(guān)的技術(shù)委員會(huì)進(jìn)行修訂，因而必須每五年審查一次；如果沒(méi)有進(jìn)行修訂，則需要被重新通過(guò)或予以撤消。我們歡迎廣大用戶對(duì)本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提出修訂建議或增加新的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，此時(shí)需要用戶與ASTM部進(jìn)行。我們將組織相關(guān)的技術(shù)委員會(huì)對(duì)來(lái)自用戶方面的建議進(jìn)行詳細(xì)地評(píng)議，此時(shí)提出建議的用戶可以參加該評(píng)議。如果您認(rèn)為您所提出的建議沒(méi)有得到公正的評(píng)議，您可以將您的意見(jiàn)反映給ASTM（美國(guó)材料實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)，地址如下：

本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的版權(quán)歸ASTM部所有。100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States. 欲索取本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的單行再版本（1份或多份），可通過(guò)上述地址與ASTM取得，也可通過(guò)下述方式索取。：610-832-9585；610-832-9555；電子郵件：service@astm.org； 或通過(guò)ASTM的：www.astm。。ｏｒｇ 。

[1]本試驗(yàn)方法受ASTM D20-塑料委員會(huì)的管轄，同時(shí)由D20.19-薄膜和薄片附屬委員會(huì)直接負(fù)責(zé)。

當(dāng)前版本于2009年1月1日獲得批準(zhǔn)。于2009年1月出版。批準(zhǔn)的年份為1946年。zui近的一次修訂版本（D882-02）的批準(zhǔn)于2002年。