pc塑胶材料内应力测试方法

pc塑胶材料内应力测试方法
pc塑胶材料内应力测试方法

PC塑胶材料内应力测试方法

表二

塑料电水壶使用一段时间后,水尺(PC料)容易漏水,是因为PC塑胶材料的内应力不够,那又怎样检测呢?下面我来介绍一个检测方法:

1、测试辅料:

正丙醇、乙酸乙酯/甲醇(比例为1:3)、甲苯/正丙醇(比例为1:10)、甲苯/ 正丙醇(比例是1: 3)、碳酸丙烯、测试夹具(或者负载)。

2、测试过程:

2.1 测试夹具的选择:

2.1.1因为TnP混合液存放时间过长,其成分会蒸发,性质会改变,从而导致测试结果不一,所以要选择一个可以存放正丙醇、乙酸乙酯/甲醇、甲苯/ 正丙醇、碳酸丙烯试剂的密封瓶,并且能保证试剂在密封瓶内循环流动。

2.2 测试试剂的选择:

2.2.1选择测试试剂时应满足测试程度的要求,必须符合安全要求.

2.2.2 如果PC料在使用过程中不能承受机械负载,测试试剂由正丙醇或者乙酸乙酯和甲醇以1:3的比例调制而成.

2.2.3 如果PC料在使用过程中能承受机械负载,测试液必须为1:10比例的TnP(即甲苯和正丙醇混合液).如果外荷载更大或者在临界情况下,测试液可改为1:3比例的TnP,甚至可用碳酸丙烯替代.

2.2.4 如内应力较小的情况下,可用乙酸乙酯/甲醇代替TnP测试液.比如,将乙酸乙酯/甲醇的混合

比例调为1:2.5, 因为此试剂可让PC材料达到7兆帕的反应力值.

2.2.5 如果没有特殊的要求可根据“图表二”的内应力要求选择合适的试剂,试剂量要求能将测试样品完全沉浸在试剂中。

2.3 测试时间:

2.3.1 因为PC材料在注塑模表面形成一层液体薄膜.此液体薄膜不易蒸发,尤其经过更长时间的浸泡,使得产生裂纹更难被察觉.所以PC材料在碳酸丙烯试剂中浸泡时间不应超过一分钟.曝光时间越长,内应力值越小.但内应力更小,也会出现应力裂纹.

2.3.2 PC材料在其它的试剂沉浸的时间可以参考下表

(表一)

测试试剂浸泡时间(分钟)内应力值(兆帕)

正丙醇15 >15

乙酸乙酯/甲醇, (1:3) 15 >15

甲苯/正丙醇, (1:10)(TnP 1:10) 15 >9

甲苯/ 正丙醇, (1:3)(TnP 1:3) 15 >4

碳酸丙烯 1 >2

2.4 材料的选择:

2.4.1对于有着色的PC材料或者有色材料上如果有由内应力产生的裂纹也很难觉查的到,所以测试样品要求选择透明的材料进行测试。

2.4.2 测试样品要求保证在出模后在室温条件下放置1个小时后才能进行内应力测试。测试样品的厚度要求保证在1毫米以上,因为在1毫米以下的材料可能在注塑的过程中就可能产生裂纹。

2.5 测试方法:

2.5.1 2℃的测试试剂里面, 将测试样品完全沉浸在23在经过试剂所对应的时间浸泡后将样品从试剂中取出并用清水冲洗干净,用裸眼检查所有可能出现的裂纹及破裂程度、并根据图表一来判定内应力范围。

2.5.2 在裸眼检查不明显的情况下可以使用放大镜检查。

3.结果判定:

a.如果测试显示裂纹导致过大内应力,即意味着铸模形状不佳,模型设计不符,或者出现加工错误.

b.内应力的测试值判定可参考:表一、表二(出现裂纹表示内应力高于表中相应数值,反之小于相应数值)。

注:试剂安全及操作过程中的安全要求:

1.在操作过程中应选择合适的胶带和溶解液,每一个供应商都应该提供试剂的化学信息表,化学试剂数据表中所提到的安全数据是每一个产品必须遵守的。这个安全数据包括标签信息、运输和储存信息、处理资料、试剂的有毒性、试剂的化学性能等

2.在操作的过程中应该遵守“图表三”所示的安全要求和介绍,戴上安全的被许可的安全手套和安全眼罩、安全口罩。

3.手套的材料要保证不能让溶剂的成分扩散到手套的材料中去,产生的烟和气体不能被吸入,工作环境要保证良好的通风性,最好要能装上一个排风扇。

4.测试留下的任何残留溶剂或溶剂废物应正当处置和处理,处理的单位必须是有相应部门授权和许可的,必须具有良好的专业技术。

常见的塑料检测标准和方法

常见的塑料检测标准和方法

常见的塑料检测标准和方法 检测产品/类别检测项目/参数 检测标准(方法)名称及编号(含年号)序 号 名称 塑料1 光源暴露试验方 法通则 塑料实验室光源暴露试验方法第1部分:通则ISO 4892-1:1999 2 氙弧灯光老化 汽车外饰材料的氙弧灯加速暴露试验SAE J2527:2004 汽车内饰材料的氙弧灯加速暴露试验SAE J2412:2004 塑料实验室光源暴露试验方法第2部分:氙弧灯ISO 4892-2:2006 /Amd 1:2009 室内用塑料氙弧光暴露试验方法ASTM D4459-06 非金属材料氙弧灯老化的仪器操作方法ASTM G155-05a 塑料暴露试验用有水或无水氙弧型曝光装置的操作ASTM D2565-99(2008) 3 荧光紫外灯老化 塑料实验室光源暴露试验方法第3部分:荧光紫外灯ISO 4892-3:2006 汽车外饰材料UV快速老化测试SAE J2020:2003 塑料紫外光暴露试验方法ASTM D4329-05 非金属材料UV老化的仪器操作方法ASTM G154-06 4 碳弧灯老化 塑料实验室光源暴露试验方法第4部分:开放式碳弧灯 ISO 4892-4:2004/ CORR 1:2005 塑料实验室光源曝露试验方法第4部分:开放式碳弧灯 GB/T16422.4-1996 5 荧光紫外灯老化 机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候老化试验方法荧 光紫外灯GB/T14522-2008 6 热老化 无负荷塑料制品的热老化 ASTM D3045-92(2010) 塑料热老化试验方法GB/T7141-2008 7 湿热老化 塑料暴露于湿热、水溅和盐雾效应的测定ISO4611:2008 塑料暴露于湿热、水喷雾和盐雾中影响的测定GB/T12000-2003 塑料8 拉伸性能塑料拉伸性能的测定第1部分:总则GB/T1040.1-2006

pc塑胶材料内应力测试方法

P C塑胶材料内应力测试方法表二 塑料电水壶使用一段时间后,水尺(PC料)容易漏水,是因为PC塑胶材料的内应力不够,那又怎样检测呢下面我来介绍一个检测方法: 1、测试辅料: 正丙醇、乙酸乙酯/甲醇(比例为1:3)、甲苯/正丙醇(比例为1:10)、甲苯/ 正丙醇(比例是1: 3)、碳酸丙烯、测试夹具(或者负载)。 2、测试过程: 测试夹具的选择: 测试试剂的选择: 如果PC料在使用过程中不能承受机械负载,测试试剂由正丙醇或者乙酸乙酯和甲醇以1:3的比例调制而成. 如果PC料在使用过程中能承受机械负载,测试液必须为1:10比例的TnP(即甲苯和正丙醇混合液).如果外荷载更大或者在临界情况下,测试液可改为1:3比例的TnP,甚至可用碳酸丙烯替代. 如内应力较小的情况下,可用乙酸乙酯/甲醇代替TnP测试液.比如,将乙酸乙酯/甲醇的混合比例调为1:, 因为此试剂可让PC材料达到7兆帕的反应力值.

如果没有特殊的要求可根据“图表二”的内应力要求选择合适的试剂,试剂量要求能将测试样品完全沉浸在试剂中。 测试时间: 因为PC材料在注塑模表面形成一层液体薄膜.此液体薄膜不易蒸发,尤其经过更长时间的浸泡,使得产生裂纹更难被察觉.所以PC材料在碳酸丙烯试剂中浸泡时间不应超过一分钟.曝光时间越长,内应力值越小.但内应力更小,也会出现应力裂纹. PC材料在其它的试剂沉浸的时间可以参考下表 (表一) 测试试剂浸泡时间(分钟)内应力值(兆帕) 正丙醇15 >15 乙酸乙酯/甲醇, (1:3) 15 >15 甲苯/正丙醇, (1:10)(TnP 1:10) 15 >9 甲苯/ 正丙醇, (1:3)(TnP 1:3) 15 >4 碳酸丙烯 1 >2 材料的选择: 测试样品要求保证在出模后在室温条件下放置1个小时后才能进行内应力测试。测试样品的厚度要求保证在1毫米以上,因为在1毫米以下的材料可能在注塑的过程中就可能产生裂纹。 测试方法: 2℃的测试试剂里面,将测试样品完全沉浸在23在经过试剂所对应的时间浸泡后将样品从试剂中取出并用清水冲洗干净,用裸眼检查所有可能出现的裂纹及破裂程度、并根据图表一来判定内应力范围。 在裸眼检查不明显的情况下可以使用放大镜检查。 3.结果判定: a.如果测试显示裂纹导致过大内应力,即意味着铸模形状不佳,模型设计不符,或者出现加工错误. b.内应力的测试值判定可参考:表一、表二(出现裂纹表示内应力高于表中相应数值,反之小于相应数值)。 注:试剂安全及操作过程中的安全要求: 1.在操作过程中应选择合适的胶带和溶解液,每一个供应商都应该提供试剂的化学信息表,化学试剂数据表中所提到的安全数据是每一个产品必须遵守的。这个安全数据包括标签信息、运输和储存信息、处理资料、试剂的有毒性、试剂的化学性能等 2.在操作的过程中应该遵守“图表三”所示的安全要求和介绍,戴上安全的被许可的安全手套和安全眼罩、安全口罩。 3.手套的材料要保证不能让溶剂的成分扩散到手套的材料中去,产生的烟和气体不能被吸入,工作环境要保证良好的通风性,最好要能装上一个排风扇。 4.测试留下的任何残留溶剂或溶剂废物应正当处置和处理,处理的单位必须是有相应部门授权和许可的,必须具有良好的专业技术。

薄膜应力测试方法

薄膜的残余应力测试 一、薄膜应力分析 图一、薄膜应变状态与应力 薄膜沉积在基体以后,薄膜处于应变状态,若以薄膜应力造成基体弯曲形变的方向来区分,可将应力分为拉应力(tensile stress)和压应力 (compressive stress),如图一所示。拉应力是当膜受力向外伸张,基板向内压缩、膜表面下凹,薄膜因为有拉应力的作用,薄膜本身产生收缩的趋势,如果膜层的拉应力超过薄膜的弹性限度,则薄膜就会破裂甚至剥离基体而翘起。压应力则呈相反的状况,膜表面产生外凸的现象,在压应力的作用下,薄膜有向表面扩张的趋势。如果压应力到极限时,则会使薄膜向基板内侧卷曲,导致膜层起泡。数学上表示方法为拉应力—正号、亚应力—负号。 造成薄膜应力的主要来源有外应力 (external stress)、热应力 (thermal stress) 及內应力 (intrinsic stress),其中,外应力是由外力作用施加于薄膜所引起的。热应力是因为基体与膜的热膨胀系数相差太大而引起,此情形发生于制备薄膜時基板的温度,冷卻至室温取出而产生。內应力则是薄膜本身与基体材料的特性引起的,主要取决于薄膜的微观结构和分子沉积缺陷等因素,所以薄膜彼此的界面及薄膜与基体边界之相互作用就相當重要,這完全控制于制备的参数与技术上,此为应力的主要成因。 二、薄膜应力测量方法

测量薄膜内应力的方法大致可分为机械法、干涉法和衍射法三大类。前两者为测量基体受应力作用后弯曲的程度,称为曲率法;后者为测量薄膜晶格常数的畸变。 (一)曲率法 假设薄膜应力均匀,即可以测量薄膜蒸镀前后基体弯曲量的差值,求得实际薄膜应力的估计值,其中膜应力与基体上测量位置的半径平方值、膜厚及泊松比(Poisson's ratio) 成反比;与基体杨氏模量 (Es,Young's modulus)、基体厚度的平方及蒸鍍前后基体曲率(1/R)的相对差值成正比。利用这些可测量得到的数值,可以求得薄膜残余应力的值。 1、悬臂梁法 薄膜沉积在基体上,基体受到薄膜应力的作用发生弯曲。当薄膜的应力为拉应力时,基体表面成为凹面,若为压应力,基板的表面变为凸面。于是可以将一基体的一端固定,另一端悬空,形成机械式悬臂梁,如图二所示。测量原理为将激光照在自由端上的一点,并在沉积薄膜后再以相同方法测量一次,得到反射光的偏移量,进而求得薄膜的残余应力。 图二、悬臂梁法示意图 2、牛顿环法 本法是利用基体在镀膜后,薄膜产生的弯曲面与一参考平面,产生干涉条纹的牛顿环,利用测量到的牛顿环间距与条纹数,推算基体的曲率半径R,其中R 与牛顿环直径之平方差成正比,并与波长的4倍、牛頓环条纹数的差成反比,將所求得的R帶入牛顿环应力公式,可求出残余应力值 (如图三)。

钻孔崩落应力测量方法简介

钻孔崩落应力测量方法简介 一.孔壁崩落的力学机制 根据弹性理论,在单项水平应力σ作用下的一个无限大矩形平板中,其内部为一均匀应力场。这时的应力分布状态为: 式中,θ由σ方向逆时针量取,σ r 、σ θ 和τ rθ 分别为径向,切向和剪切应力。 当在矩形板中心钻了一个半径为α的圆孔后,势必扰动原来的应力场,寻致应力的重新分布。这时,在圆孔附近的应力分布由基尔希方程给出: 而当γ=α时,也就是说,孔壁上的应力分布为: 由方程(3)可以看出,当时,即在与σ垂直的孔径的两个端点上,切向应力σ θ 有最大值3σ,当θ=0和π时,即在平行于σ的孔径的两个端点上,切向应力仅有极小值为-σ。 由上述可见,应力的集中,仅仅是在与σ正交的直径的孔壁上,切向应力取得最大值。而随着径向的延伸(即r逐渐增大),在与σ垂直的方向(即)上,切向应力变化为:

显然,切向应力σ θ 随着径向的延伸而迅速减小。当半径(r)等于几个钻孔半径时,切向应力就近似地等于施加应力(σ)。如当r=1.3α时,σ θ =1.82lσ,而当r=4α时,σ θ 就仅为1.0372σ。 地壳中的岩石,一般都是处在各向不等载荷的压应力作用下。对于一个沿直铅孔来说,它的横载面往往都是处于两项水平主应力σ 1 和σ 2 (σ 1 >σ 2 )的压缩之下。根据叠加原理,这时孔壁上(即r=α处)的应力分布状态为: 由上式可见,当时,即在与最小水平主应力平行的钻孔直径的两个端点(M和N),切向应力σ θ 达到最大值(σ θ =3σ 1 -σ 2 );而当θ=0和π时,即在与最大水平主应力平行的直径的两个端点(P和Q),切向应力σ θ 达到最小值(σ θ =3σ 2 -σ 1 图2)。根据脆性破裂理论,当作用在M和N点处的切向应力,达到或超过该点处的破裂强度时,就会使孔壁岩石崩落,形成崩落椭圆孔段,其长轴方向与最小水平主应力方向平行。 二.钻孔崩落椭圆的形成条件 在不同地质时期形成的各种岩石,都具有一定的强度,因而在地壳应力场的作用下,能够发生弹性变形,并可以在孔壁附近引起应力集中。 钻孔崩落椭圆的形成,必须满足一定的地应力场条件,即最大水平主应力与最小水平主应力不相等。如果钻孔处于各项均匀的地应力场中(即σ 1 =σ 2 ),这时沿钻孔圆周的切向应力σ θ ≈2σ 1 ,假定岩石也是各项均匀的话,则不会产生优势方向的孔壁崩落现象。 大量的地壳应力测量资料表明,在地壳中各项应力都存在着明显差异,而且两项水平主应力值及其差值(σ 1 -σ 2 ),大都是随深度呈线性增加的。因此,一般来说,形成钻孔孔壁崩落的地应力场条件是普遍存在的。

塑胶原料来料检验指导书

塑料粒子检验指导书 JY/CH-005 A/0 序号检验/验证项目技术要求检测仪器检测规定及方法抽检数备注 1 合格证 出厂检验报告 1、合格证内容:产品名称/规格型号/厂商/状态/日期/检 验确认章 2、出厂检验报告内容:产品名称/规格型号/日期/检验 项目数据/ROHS项目/厂商名称/出证部门章戳。 目测 1、目视合格证内容 2、检查出厂检验报告。 GB2828.1 2 包装 标志 1、包装完好无污染,拆开包装袋结构为牛皮纸或编织 袋内覆膜。 2、包装袋应标明生产厂家,产品名称、牌号、批号、 净重量等标志,ROHS标识或ROHS章。 目测 1、目视包装袋外观及标志 2、拆包检查内袋 GB2828.1 3 污/黑点的检验取100克塑胶粒,在放大镜下观察,直径不大于0.3MM 的黑点数不得超过5个(注:1、透明料不允许有黑点; 2、黑色原料不做污/黑点的检测) 放大镜 正常光照下用5倍放大镜观 测。 GB2828.1 4 颜色与色差检验1、用色差仪与标准值对比ΔE≤0.6; 2、与样品对比目视无明显色差 目测、色 差仪 1、目测实物与样品对比 2、用色差仪与标准值对比 GB2828.1 5 阻燃性能见《材料性能要求及试验方法》燃烧仪《垂直燃烧仪试验方法》3个试样 6 拉伸强度Mpa 见《材料性能要求及试验方法》万能拉力 试验机《塑料拉伸试验方法》测出试 样的拉伸强度、断裂伸长率 3个试样 7 断裂伸长率% 见《材料性能要求及试验方法》 8 缺口冲击强度KJ/㎡见《材料性能要求及试验方法》悬臂梁冲 击试验机 《塑料悬臂梁冲击试验方法》 测出试样的冲击强度值 3个试样 9 玻纤或无机物含量% 见《材料性能要求及试验方法》马弗炉《无机物含量检测方法》5克

塑料应力测试方法及判定标准

塑料应力测试方法及判定 标准 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

三:常用塑料: 1. PA、PVC、PMMA、PC、POM、PE、PP、ABS、PS、EVA以及一些混合物。 2. 常用塑料特征、性能: 2.(尼龙):8026上盖、532支撑体、049D内芯等。 ①原色为乳白、微褐,燃烧缓慢,离火后慢熄,火焰呈上黄下蓝,熔融滴落,起泡,有特殊的羊皮或指甲烧焦气味。 ②较好的物理、机械性能, ③应力测试:正丙烷、乙无开裂、裂纹。 2.:聚氯乙烯 ①原色为无色透明,难燃离火即灭,火焰上黄下绿,白烟,燃烧变软有刺激性酸味。紫外线下,使PVC产生浅蓝、紫白的莹光。软的PVC发蓝或蓝白的荧光。②根据增剂的不同分为硬质和软质,硬质PVC采用分子量小的树脂,不含5%的曾剂,机械强度好,耐腐蚀、耐阳光、耐燃烧,软质PVC采用分子量较大的树脂,加入30%-70%增剂制成柔韧性好,抗化学药品性强。 2.:有机玻璃、压克力①原色为无色透明、易燃、离火后继续燃烧,火焰上黄下浅蓝,熔融滴落,加热到 120°C可自由弯曲,不自浊,冒出特有的压克力臭,易熔于丙酮、苯。②高透明性耐光折射率高,用丙酮、氯仿等溶剂自体粘结,制品成型收缩率,料粒的吸湿性可导致制品起泡。③应力测试:乙醇或异丙醇,十秒无开裂、裂痕。 2.:聚甲醛 ①原色为浅黄或白色,慢燃,离火后继续燃烧,火焰上黄下蓝,熔融滴落,强烈鱼腥臭。 ②较强机械性能,缺点不耐酸,强碱和不耐日光紫外线的辐射,长期在大气中暴晒会老化,粘合性差。 ③应力测试:12-18%盐酸溶液浸泡2H,无变形、裂纹。 2.:聚乙烯①原色为半透明——腊色,易燃,火焰上黄下蓝,边熔边滴落,有石腊气味,常温下不熔于溶剂,加热时可溶于丙酮、苯、甲醛。②根据加工方法,可分为高密度PE和低密度PE 高密度PE为半透明腊状固体,质地坚韧,不透水性,耐磨性,抗化学药品性较好。缺点:受热后因应力消失而发生尺寸减少,柔韧性、耐剧冷热差。低密度PE为无色无味无毒的固体,低温仍能保持柔曲特性,抗水性,化学稳定性较强。③应力测试:硬脂酸钠或肥皂水,无变形、裂纹、断裂。 2.:丙烯腈、丁乙烯和苯乙烯三种单体的三元共聚物①原色为乳白或白色,不透明,燃烧缓慢,离火后继续燃烧,火焰呈黄色,黑烟,软化烧焦,溶于丙酮、苯、甲苯。②丙烯腈具有拉伸强度、热稳定性、化学稳定性,丁二烯具有韧性、抗冲击能力以及低温性能,苯乙烯具有良好的光泽性、刚性和加工性;调节三者之间比例,可调节高冲击型、中冲击型、通用型、特殊耐热型ABS。缺点:耐热性不够高,易老化,不耐燃不透明。③应力测试:95%以上醋酸浸泡30秒,无变形、裂纹、断裂。 2.:聚丙烯①原色为半透明腊色,易燃,离火燃烧,火焰上黄下蓝,有少量黑烟,熔融滴落,发出石油气味。②密度cm3,是密度最小的塑料之一,熔点

塑胶产品内应力研究报告与消除方法

塑胶产品内应力研究与消除方法一 1.注塑制品一个普遍存在的缺点是有内应力。内应力的存在不仅是制件在储存和使用中出现翘曲变形和开裂的重要原因,也是影响制件光学性能、电学性能、物理力学性能和表观质量的重要因素。因此找出各种成型因素对注塑制品内应力影响的规律性,以便采取有效措施减少制件的内应力,并使其在制件断面上尽可能均匀地分布,这对提高注塑制品的质量具有重要意义。特别是在制件使用条件下要承受热、有机溶剂和其他能加速制件开裂的腐蚀介质时,减少制件的内应力对保证其正常工作具有更加重要的意义。此外,掌握注塑制品内应力的消除方法和测试方法也很有必要 2内应力的种类 高分子材料在成型过程中形成的不平衡构象,在成型之后不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象,是注塑制品存在内应力的主要原因。另外,外力使制件产生强迫高弹形变也会在其中形成内应力。根据起因不同,通常认为热塑性塑料注塑制件中主要存在着四种不同形式的内应力。对注塑制件力学性能影响最大的是取向应力和体积温度应力。 2.1取向应力 高分子取向使制件内存在着未松弛的高弹形变,主要集中在表层和浇口的附近,使这些地方存在着较大的取向应力,用退火的方法可以消除制件的

取向应力。试验表明,提高加工温度和模具温度、降低注射压力和注射速度、缩短注射时间和保压时间都能在不同程度上使制件的取向应力减小。 2.2体积温度应力 体积温度应力是制件冷却时不均匀收缩引起的。因内外收缩不均而产生的体积温度应力主要靠减少制件内外层冷却降温速率的差别来降低。这可以通过提高模具温度、降低加工温度来达到。 加工结晶塑料制件时,常常因各部分结晶结构和结晶度不等而出现结晶应力。模具温度是影响结晶过程的最主要的工艺因素,降低模具温度可以降低结晶应力。 带金属嵌件的塑件成型时,嵌件周围的料层由于两种材料线膨胀系数不等而出现收缩应力,可通过预热嵌件降低应力。 这两种内应力主要是由于收缩不均而产生的,也属于体积温度应力。 2.3与制件体积不平衡有关的应力 高分子在模腔内凝固时,甚至在极其缓慢的条件下要使制件在脱模后立即达到其平衡体积,在实际上是不可能的。实验测定表明,注塑制件中这种形式的内应力一般很小。 2.4 与制件顶出变形有关的内应力 这种内应力主要与开模条件和模具顶出机构的设计有关。正确选择开模条件使开模前的模腔压力接近于零,根据制件的结构和形状设计合理的顶出

薄膜应力测试方法

薄膜的残余应力 一、薄膜应力分析 图一、薄膜应变状态与应力 薄膜沉积在基体以后,薄膜处于应变状态,若以薄膜应力造成基体弯曲形变的方向来区分,可将应力分为拉应力(tensile stress)和压应力 (compressive stress),如图一所示。拉应力是当膜受力向外伸张,基板向内压缩、膜表面下凹,薄膜因为有拉应力的作用,薄膜本身产生收缩的趋势,如果膜层的拉应力超过薄膜的弹性限度,则薄膜就会破裂甚至剥离基体而翘起。压应力则呈相反的状况,膜表面产生外凸的现象,在压应力的作用下,薄膜有向表面扩张的趋势。如果压应力到极限时,则会使薄膜向基板内侧卷曲,导致膜层起泡。数学上表示方法为拉应力—正号、亚应力—负号。 造成薄膜应力的主要来源有外应力 (external stress)、热应力 (thermal stress) 及內应力 (intrinsic stress),其中,外应力是由外力作用施加于薄膜所引起的。热应力是因为基体与膜的热膨胀系数相差太大而引起,此情形发生于制备薄膜時基板的温度,冷卻至室温取出而产生。內应力则是薄膜本身与基体材料的特性引起的,主要取决于薄膜的微观结构和分子沉积缺陷等因素,所以薄膜彼此的界面及薄膜与基体边界之相互作用就相當重要,這完全控制于制备的参数与技术上,此为应力的主要成因。 二、薄膜应力测量方法

测量薄膜内应力的方法大致可分为机械法、干涉法和衍射法三大类。前两者为测量基体受应力作用后弯曲的程度,称为曲率法;后者为测量薄膜晶格常数的畸变。 (一)曲率法 假设薄膜应力均匀,即可以测量薄膜蒸镀前后基体弯曲量的差值,求得实际薄膜应力的估计值,其中膜应力与基体上测量位置的半径平方值、膜厚及泊松比(Poisson's ratio) 成反比;与基体杨氏模量 (Es,Young's modulus)、基体厚度的平方及蒸鍍前后基体曲率(1/R)的相对差值成正比。利用这些可测量得到的数值,可以求得薄膜残余应力的值。 1、悬臂梁法 薄膜沉积在基体上,基体受到薄膜应力的作用发生弯曲。当薄膜的应力为拉应力时,基体表面成为凹面,若为压应力,基板的表面变为凸面。于是可以将一基体的一端固定,另一端悬空,形成机械式悬臂梁,如图二所示。测量原理为将激光照在自由端上的一点,并在沉积薄膜后再以相同方法测量一次,得到反射光的偏移量,进而求得薄膜的残余应力。 图二、悬臂梁法示意图 2、牛顿环法 本法是利用基体在镀膜后,薄膜产生的弯曲面与一参考平面,产生干涉条纹的牛顿环,利用测量到的牛顿环间距与条纹数,推算基体的曲率半径R,其中R 与牛顿环直径之平方差成正比,并与波长的4倍、牛頓环条纹数的差成反比,將所求得的R帶入牛顿环应力公式,可求出残余应力值 (如图三)。 图三、牛頓环法示意图 3、干涉仪相位移式应力测量法

塑胶件阻燃测试方法和标准

塑胶件阻燃测试方法和 标准 Revised as of 23 November 2020

等级代表 HB 水平燃烧 (Horizontal Burn) ,仅有一个等级可能。 V 垂直燃烧 (Vertical Burn) ,有 3 个等级: V-0 是最高, V-1 较低,然后是 V-2 。 5V 垂直燃烧 (Vertical Burn) ,使用大型 125mm 火焰,有 1 个或 2 个等级 5V-A 或5V-B 。 VTM 垂直薄材料 (Vertical Thin Material) ,和 V 等级之可能性类型相同,但在 V 后面加 TM 。 测试有 3 个主要的层级: 1. 20mm 火焰,判定结果 HB 、 V-0 、 V-1 或 V-2 的等级 2. 125mm 火焰,判定结果 5V-A 或 5V-B 的等级 3. 20mm 火焰针对薄材料,判定结果 VTM-0 、 VTM-1 或 VTM-2 的等级 任何材料针对 V-0 、 V-1 或 V-2 等级的可能性之起始点都是开始于 20mm 火焰的测试。所有的三个等级基于该单一个测试。等级是视测试结果而定;针对这些等级的各别并没有独立的测试。 V 等级需要 5 个样品, HB 只需要 3 个。当开始以 V 测试但若材料在前 2 个样品显示出不良特性时可以使用所剩下的第 3 个样品转换测试到 HB 。 当材料测试成为 V-0 时,该材料可以接着用 125mm 火焰测试看看 5V-A 或 5V-B等级之可能性。但是仅有在该材料通过 V-0 等级时才可以施行该 VTM 测试。 若材料很薄,则不能依任何 V 等级测试之,因为材料在火焰的热度中会 " 飘动 " 该材料应该被当成一个薄材料以 VTM 测试程序来测试。同样地,仅有在该材料没通过或无法依据 V 测试程序适当地测试时才可以施行该 VTM 测试。 耐燃等级— UL 颁布

pc塑胶材料内应力测试方法精编版

p c塑胶材料内应力测试 方法 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

P C塑胶材料内应力测试方法表二 塑料电水壶使用一段时间后,水尺(PC料)容易漏水,是因为PC塑胶材料的内应力不够,那又怎样检测呢下面我来介绍一个检测方法: 1、测试辅料: 正丙醇、乙酸乙酯/甲醇(比例为1:3)、甲苯/正丙醇(比例为 1:10)、甲苯/ 正丙醇(比例是 1:3)、碳酸丙烯、测试夹具(或者负载)。 2、测试过程: 2.1 测试夹具的选择:

2.2 测试试剂的选择: 2.2.2 如果PC料在使用过程中不能承受机械负载,测试试剂由正丙醇或者乙酸乙酯和甲醇以1:3的比例调制而成. 2.2.3 如果PC料在使用过程中能承受机械负载,测试液必须为1:10比例的TnP (即甲苯和正丙醇混合液).如果外荷载更大或者在临界情况下,测试液可改为1:3比例的TnP,甚至可用碳酸丙烯替代. 2.2.4 如内应力较小的情况下,可用乙酸乙酯/甲醇代替TnP测试液.比如,将乙酸乙酯/甲醇的混合比例调为1:2.5, 因为此试剂可让PC材料达到7兆帕的反应力值. 2.2.5 如果没有特殊的要求可根据“图表二”的内应力要求选择合适的试剂,试剂量要求能将测试样品完全沉浸在试剂中。 2.3 测试时间: 2.3.1 因为PC材料在注塑模表面形成一层液体薄膜.此液体薄膜不易蒸发,尤其经过更长时间的浸泡,使得产生裂纹更难被察觉.所以PC材料在碳酸丙烯试剂中浸泡时间不应超过一分钟.曝光时间越长,内应力值越小.但内应力更小,也会出现应力裂纹. 2.3.2 PC材料在其它的试剂沉浸的时间可以参考下表 (表一) 测试试剂浸泡时间(分钟)内应力值(兆帕)

注塑产品内应力问题

注塑产品应力问题? 塑胶产品在注塑的过程中往往会产生应力,如不加以消除会对后序喷涂产生不良.有几个问题请高手赐教: 1应力是怎么产生的,它与哪些因素有关? 2应力如何检测,有什么直观且方便的方法? 3应力如何消除,有没有方便快捷操作性强的方法? 4应力对喷涂到底还有哪些影响?应力在其它方面还有什么危害?它有没有有利的一面呢? 下面是回答请高手亮招所谓应力,是指单位面积里物体所受的力,它强调的是物体部的受力状况;一般物体在受到外力作用下,其部就会产生抵抗外力的应力;物体在不受外力作用的情况下,部固有的应力叫应力,它是由于物体部各部分发生不均匀的塑性变形而产生的。按照应力作用的围,可将它分为三类:(一)第一类应力(宏观应力),即由于材料各部分变形不均匀而造成的宏观围的应力;(二)第二类应力(微观应力),即物体的各晶粒或亚晶粒(自然界中,绝大多数固体物质都是晶体)之间不均匀的变形而产生的晶粒或亚晶粒间的应力;(三)第三类应力(晶格畸变应力),即由于晶格畸变,使晶体中一部分原子偏离其平衡位置而造成的应力,它是变形物体(被破坏物体)中最主要的应力。 塑料应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而响而产生的一种在应力。应力的实质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象,这种不平衡构象的实质为一种可逆的高弹形变,而冻结的高弹形变平时以位能形式贮存在塑料制品中,在适宜的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自由的稳定的构象转化,位能转变为动能而释放。当大分子链间的作用力和相互缠结力承受不住这种动能时,应力平衡即遭到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象。 几乎所有塑料制品都会不同程度地存在应力,尤其是塑料注射制品的应力更为明显。应力的存在不仅使塑料制品在贮存和使用过程中出现翘曲变形和开裂,也影响塑料制品的力学性能、光学性能、电学性能及外观质量。为此,必须找出应力产生的原因及消除应力的办法,最大程度地降低塑料制品部的应力,并使残余应力在塑料制品上尽可能均匀地分布,避免产生应力集中现象,从而改善塑料制品的力学1热学等性能。 塑料应力产生的原因 产生应力的原因有很多,如塑料熔体在加工过程中受到较强的剪切作用,加工中存在的取向与结晶作用,熔体各部位冷却速度极难做到均匀一致,熔体塑化不均匀,制品脱模困难等,都会引发应力的产生。依引起应力的原因不同,可将应力分成如下几类。 (1)取向应力 取向应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中,大分子链沿流动方向排列定向构象被冻结而产生的一种应力。取向应力产生的具体过程为:*近流道壁的熔体因冷却速度快而造成外层熔体粘度增高,从一而使熔体在型腔中心层流速远高于表层流速,导致熔体部层与层之间受到剪切应力作用,产生沿流动方向的取向。取向的大分子链冻结在塑料制品也就意味着其中存在未松弛的可逆高弹形变,所以说取向应力就是大分子链从取向构象力图过渡到无取向构象的力。用热处理的方法,可降低或消除塑料制品的取向应力。 塑料制品的取向应力分布为从制品的表层到层越来越小,并呈抛物线变化。

ISO 527-2塑料拉伸性能测试方法

塑料拉伸性能的测定 第二部分:模塑和挤塑塑料的试验条件 1 范围 1.1GB/T 1040的本部分在第1部分基础上规定了用于测定模塑和挤塑塑料拉伸性能的实验条件。 1.2本部分适合下述范围的材料: ----硬质和半硬质的热塑性模塑、挤塑和铸塑材料,除未填冲类型外还包括列入用短纤棒、细棒、小薄片或细粒料填充和增强的复合材料,但不包括纺织纤维增强的复合材料; ----硬质和半硬质热固性模塑和铸塑材料,包括填充和增强的复合材料,但不包括纺织纤维增强的复合材料; ----热致液晶聚合物。 本部分不适用于纺织纤维增强的复合材料、硬质微孔材料或含有微孔材料夹层结构的材料2.名词和定义 见ISO 527-1:2012,章节3 3原理和方法 见ISO 527-1:2012,章节4 4仪器 4.1概述 见ISO 527-1:2012,章节5,特别是5.1.1致5.1.4 4.2引伸计 4.3测试记录装置 5测试样品 5.1形状和尺寸 只要可能,试样应为如图一所示的1A型和1B型的哑铃型试样,直接模塑的多用途试样选择1A型,机加工试样选择1B型。 关于使用小试样时的规定,见附录A/ISO 20753 注:具有4mm厚的IA型和1B型试样分别和ISO 3167规定的A型和B型多用途试样相同。与ISO 20753的A1和A2也相同

5.2试样的制备 应按照相关材料规范制备试样,当无规范或无其他规定时,应按ISO293、ISO 294-1,ISO295或者ISO 10724-1以适宜的方法从材料直接压塑制备试样,或按照ISO 2818由压塑或注塑板材经机加工制备试样。 试样所有表面应吴可见裂痕、划痕或其他缺陷。如果模塑试样存在毛刺应去掉,注意不要损伤模塑表面。 由制件机加工制备试样时应取平面或曲率最小的区域。除非确实需要,对于增强塑料试样不宜使用机加工来减少厚度,表面经过机加工的试样与未经机加工的试样实验结果不能互相比较。 5.3标线 见ISO 527-1:2012,6.3 5.4检查测试样品 见ISO 527-1:2012,6.4 5.5各向异性 5.6测试样数量 见ISO 527-1:2012,章节7. 6 状态调节 见ISO 527-1:2012,章节8 7 测试过程 见ISO 527-1:2012,章节9 在测量弹性模量时,1A型、IB型试样的试验速度应为1mm/min,对于小试样见附录A。8结果计算和表示 见ISO 527-1:2012,章节10 9精确度 见附录B 10实验报告 试验报告应包扩一下内容: a)注明引用ISO 527的本部分,包括试样类型和试验速度,并按下列方式表示;

内应力测试-塑料件教学提纲

内应力测试-塑料件

精品文档 三:常用塑料: 1. PA、PVC、PMMA、PC、POM、PE、PP、ABS、PS、EVA以及一些混合物。 2. 常用塑料特征、性能: 2.1.PA(尼龙):8026上盖、532支撑体、049D内芯等。 ①原色为乳白、微褐,燃烧缓慢,离火后慢熄,火焰呈上黄下蓝,熔融滴落,起泡,有特殊的羊皮或指甲烧焦气味。 ②较好的物理、机械性能, ③应力测试:正丙烷、乙无开裂、裂纹。 2.2.PVC:聚氯乙烯 ①原色为无色透明,难燃离火即灭,火焰上黄下绿,白烟,燃烧变软有刺激性酸味。紫外线下,使PVC产生浅蓝、紫白的莹光。软的PVC 发蓝或蓝白的荧光。 ②根据增剂的不同分为硬质和软质,硬质PVC采用分子量小的树脂,不含5%的曾剂,机械强度好,耐腐蚀、耐阳光、耐燃烧,软质PVC采用分子量较大的树脂,加入30%-70%增剂制成柔韧性好,抗化学药品性强。 2.3.PMMA:有机玻璃、压克力 ①原色为无色透明、易燃、离火后继续燃烧,火焰上黄下浅蓝,熔融滴落,加热到 120°C可自由弯曲,不自浊,冒出特有的压克力臭,易熔于丙酮、苯。 ②高透明性耐光折射率高,用丙酮、氯仿等溶剂自体粘结,制品成型收缩率0.1-0.8%,料粒的吸湿性可导致制品起泡。 ③应力测试:乙醇或异丙醇,十秒无开裂、裂痕。 2.4.POM:聚甲醛 ①原色为浅黄或白色,慢燃,离火后继续燃烧,火焰上黄下蓝,熔融滴落,强烈鱼腥臭。 ②较强机械性能,缺点不耐酸,强碱和不耐日光紫外线的辐射,长期在大气中暴晒会老化,粘合性差。 ③应力测试:12-18%盐酸溶液浸泡2H,无变形、裂纹。 2.5.PE:聚乙烯 ①原色为半透明——腊色,易燃,火焰上黄下蓝,边熔边滴落,有石腊气味,常温下不熔于溶剂,加热时可溶于丙酮、苯、甲醛。 ②根据加工方法,可分为高密度PE和低密度PE 高密度PE为半透明腊状固体,质地坚韧,不透水性,耐磨性,抗化学药品性较好。缺点:受热后因应力消失而发生尺寸减少,柔韧性、耐剧冷热差。 低密度PE为无色无味无毒的固体,低温仍能保持柔曲特性,抗水性,化学稳定性较强。 ③应力测试:硬脂酸钠或肥皂水,无变形、裂纹、断裂。 2.6.ABS:丙烯腈、丁乙烯和苯乙烯三种单体的三元共聚物 ①原色为乳白或白色,不透明,燃烧缓慢,离火后继续燃烧,火焰呈黄色,黑烟,软化烧焦,溶于丙酮、苯、甲苯。 ②丙烯腈具有拉伸强度、热稳定性、化学稳定性,丁二烯具有韧性、抗冲击能力以及低温性能,苯乙烯具有良好的光泽性、刚性和加工性;调节三者之间比例,可调节高冲击型、中冲击型、通用型、特殊耐热型ABS。缺点:耐热性不够高,易老化,不耐燃不透明。 ③应力测试:95%以上醋酸浸泡30秒,无变形、裂纹、断裂。 2.7.PP:聚丙烯 ①原色为半透明腊色,易燃,离火燃烧,火焰上黄下蓝,有少量黑烟,熔融滴落,发出石油气味。 ②密度0.9m/cm3,是密度最小的塑料之一,熔点164-170°C,抗化学性强(除浓HCL、浓硫酸),耐燃性差,对紫外线敏感,某些氯化烃,芳烃和高沸点脂肪烃使其软化、溶胀。 2.8.EVA:乙烯、醋酸乙烯共聚物 ①原色为无色透明,类似于橡胶热塑性树脂,韧性,挠曲性,耐应力开裂和粘合性好。 ②EVA树脂醋酸乙烯含量15%、AC发泡剂(偶氧二甲酰胺)、DCP交联剂(过氧化二异苯),若想形成微气空泡沫,发泡剂须在交联后才能放气,也就是交联剂分解温度低于发泡剂分解温度。 2.9.PC:聚碳酸脂 ①原色透明无色,慢燃离火后能慢燃,火焰呈黄色,黑烟碳束,熔融起泡,发出特殊花果气味。 ②突出抗冲击强度,抗变性,较高耐热性,寒性。缺点:耐疲劳强度低。 PMMA采用异丙醇或正庚烷/甲苯(40/60体积) 时间 3min 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除

塑料测试方法(中文版)

拉伸强度和拉伸模量 ASTM D 638, ISO R527, DIN 53455, DIN53457 了解材料对负载的响应程度是了解材料性能的基础。通过测试在一定应力下材料的变形程度(应变),设计者可以预测材料在其工作环境下的应用(如图1)。 图1 拉伸应力-应变曲线 A:弹性形变的极限值 B:屈服点 C:最大强度 O-A:屈服区域,发生弹性形变 超过A点:塑性变形 图2:ASTM D 6, 拉伸试样的尺寸 模量:应力/应变 Mpa

屈服应力:开始发生塑性变形的应力 Mpa 断裂应力发生断裂时的应力 Mpa 断裂伸长率材料发生断裂时的应变% 弹性极限开始发生弹性形变的终点 弹性模量发生在塑性变形时的模量 Mpa 测试速度: A速度:1mm/mm 拉伸模量 B速度:5mm/mm 填充材料 的拉伸应力/应变 C速度:50mm/mm 为填充材料的拉伸应力/应变 弯曲强度和弯曲模量 ASTM D 790, ISO 178, DIN 53452 弯曲强度是用来测量材料抵制挠曲变形的能力或者是测试材料的刚性。与拉伸负载不同的是,在测试弯曲时,所有的应力加载在一个方向上。用压头压在试样的中部使其形成一个3点的负载,在标准测试仪上,恒定的压缩速度为2mm/mm. 通过计算机收集的数据,测绘出试样的压缩负荷-变形曲线,来计算压缩模量。在曲线的线性区域至少取5个点的负载和变形。 弯曲模量(应力与应变的比值)是表征材料弯曲性能的重要指标。压缩模量是指在应力-应变的曲线的线性范围内,压缩应力与压缩应变之比。 压缩应力与压缩应变的单位都是Mpa。 图3:弯曲测试示意图 耐磨性能测试

pc塑胶材料内应力测试方法

表二 塑料电水壶使用一段时间后,水尺(PC料)容易漏水,是因为PC塑胶材料的内应力不够,那又怎样检测呢下面我来介绍一个检测方法: 1、测试辅料: 正丙醇、乙酸乙酯/甲醇(比例为1:3)、甲苯/正丙醇(比例为 1:10)、甲苯/ 正丙醇(比例是 1:3)、碳酸丙烯、测试夹具(或者负载)。 2、测试过程: 测试夹具的选择: 因为TnP混合液存放时间过长,其成分会蒸发,性质会改变,从而导致测试结果不一,所以要选择一个可以存放正丙醇、乙酸乙酯/甲醇、甲苯/ 正丙醇、碳酸丙烯试剂的密封瓶,并且能保证试剂在密封瓶内循环流动。 测试试剂的选择: 选择测试试剂时应满足测试程度的要求,必须符合安全要求. 如果PC料在使用过程中不能承受机械负载,测试试剂由正丙醇或者乙酸乙酯和甲醇以1:3的比例调制而成. 如果PC料在使用过程中能承受机械负载,测试液必须为1:10比例的TnP(即甲苯和正丙醇混合液).如果外荷载更大或者在临界情况下,测试液可改为1:3比例的TnP,甚至可用碳酸丙烯替代. 如内应力较小的情况下,可用乙酸乙酯/甲醇代替TnP测试液.比如,将乙酸乙酯/甲醇的混合比例调为1:, 因为此试剂可让PC材料达到7兆帕的反应力值. 如果没有特殊的要求可根据“图表二”的内应力要求选择合适的试剂,试剂量要求能将测试样品完全沉浸在试剂中。 测试时间: 因为PC材料在注塑模表面形成一层液体薄膜.此液体薄膜不易蒸发,尤其经过更长时间的浸泡,使得产生裂纹更难被察觉.所以PC材料在碳酸丙烯试剂中浸泡时间不应超过一分钟.曝光时间越长,内应力值越小.但内应力更小,也会出现应力裂纹. PC材料在其它的试剂沉浸的时间可以参考下表 (表一) 测试试剂浸泡时间(分钟)内应力值(兆帕) 正丙醇 1 5 >15 乙酸乙酯/甲醇, (1:3) 1 5 >15 甲苯/正丙醇, (1:10) (TnP 1:10) 1 5 >9 甲苯/ 正丙醇, (1:3) (TnP 1:3) 1 5 >4 碳酸丙烯 1 >2 材料的选择: 对于有着色的PC材料或者有色材料上如果有由内应力产生的裂纹也很难觉查的到,所以测试样品要求选择透明的材料进行测试。 测试样品要求保证在出模后在室温条件下放置1个小时后才能进行内应力测试。测试样品的厚度要

塑胶内应力

1.1 内应力测试 将试件在25℃下于冰醋酸中浸3min,视试件表面“发白”程度判断内应力大小,内应力越大,“发白”现象越严重。这种方法能大致说明内应力的状况。 1.2 镀层剥离强度测定 用剥离法测定剥离强度:在试片上切出10mm宽的条,撬起端头30~40mm,在垂直于镀层表面的方向(90°±5°)上用拉力机进行剥离。 1.3 高低温冲击法检验镀层结合力 该方法由西德塑料电镀工作者协会提出,方法简单易行,重现性较好。具体操作过程是:在80℃±5℃的高温热水浴中保温1h,取出后在不超过30s的时间内放入5℃±5℃的低温水浴中浸30s,再转入高温热水浴中,经过3个循环周期,如镀层无起泡、脱皮、发皱等缺陷即视为合格。 2.1 选材可用于电镀的塑料很多,但各种材料的加工性能、机械性能、材料成本、电镀成本、电镀的难易、尺寸精度等方面有很大差别。ABS塑料具有优良的综合性能,用途十分广泛,且易于成形,表面易于浸蚀而获得较高的镀层结合力,所以目前在电镀中用得最多。 此外,通过红外光谱检测发现,化学粗化过的塑料表面存在活性基团如—COOH,—CHO,—OH,—SO3H等极性基团,这些极性基团能与金属镀层产生化学结合力,从而提高了镀层的结合强度。ABS塑料中丁二烯含量越高,镀层的结合力越大。电镀型ABS塑料中丁二烯含量达22%~24%。试验表明,电镀型ABS树脂301M的镀层结合力比非电镀型ABS树脂PA-757的镀层结合力高1倍以上。 2.2 塑料件结构对电镀的影响 试验件(旋钮)原结构直角、锐边较多,在作高低温冲击试验时发现零件起泡部位主要集中在靠近直角、锐边处及浇口周围。在测试中发现这些部位都有内应力,这对镀层结合力有不良影响。将直角、锐边改为圆弧过渡后作电镀试验,镀层与基体结合良好。航空工艺技术另一方面,直角、锐边处在电镀时易引起尖端电流密度过大,致使镀层疏松而结合不佳,甚至烧焦或击穿化学预镀层。 2.3 塑料模具对塑料件电镀的影响 试验中发现原来的旋钮表面有流痕,电镀后遮盖不住,影响表观质量。同时,由于塑料模具模腔粗糙度不好,使旋钮表面不够光亮,最后也会影响镀层的光亮度。而用于测定剥离强度的镀件(试片)注塑成形后外观质量较好,镀层外表光亮。另一方面,设计塑料模具(如浇注系统和脱模机构)时应注意使待镀件的内应力尽量小。

薄膜应力

薄膜应力 通常薄膜由它所附着的基体支承着,薄膜的结构和性能受到基体材料的重要影响。因此薄膜与基体之间构成相互联系、相互作用的统一体,这种相互作用宏观上以两种力的形式表现出来:其一是表征薄膜与基体接触界面间结合强度的附着力;其二则是反映薄膜单位截面所承受的来自基体约束的作用力—薄膜应力。薄膜应力在作用方向上有张应力和压应力之分。若薄膜具有沿膜面收缩的趋势则基体对薄膜产生张应力,反之,薄膜沿膜面的膨胀趋势造成压应力[1-2]。应该指出,薄膜和基体间附着力的存在是薄膜应力产生的前提条件,薄膜应力的存在对附着力又有重要影响[3]。 图1薄膜中压应力与张应力的示意图[4] 1薄膜应力的产生及分类: 薄膜中的应力受多方面因素的影响,其中薄膜沉积工艺、热处理工艺以及材料本身的机械特性是主要影响因素。按照应力的产生根源将薄膜内的应力分为热应力和本征应力,通常所说的残余应力就是这两种应力的综合作用,是一种宏观应力[4]。 本征应力又称内应力,是在薄膜沉积生长环境中产生的(如温度、压力、气流速率等),它的成因比较复杂,目前还没有系统的理论对此进行解释,如晶格失配、杂质介入、晶格重构、相变等均会产生内应力[5]。本征应力又可分为界面应力和生长应力。界面应力来源于薄膜与基体在接触界面处的晶格错配或很高的缺陷密度,而生长应力则与薄膜生长过程中各种结构缺陷的运动密切相关。本征应力与薄膜的制备方法及工艺过程密切相关,且随着薄膜和基体材料的不同而不同[6]。 热应力是由薄膜与基底之间热膨胀系数的差异引起的。在镀膜的过程中,薄膜和基体的温度都同时升高,而在镀膜后,下降到初始温度时,由于薄膜和基体的热膨胀系数不同,便产生了内应力,一般称之为热应力,这种现象称作双金属效应[7]。但由这种效应引起的热应力不能认为是本质的论断。薄膜热应力指的是在变温的情况下,由于受约束的薄膜的热胀冷缩

应力测量方法的历史

应力测试方法的概述 在几乎所有的机械设备中, 都有金属构件承受负载。这些构件内部应力的大小及其变化是造成失效( 如疲劳等) 的主要原因。金属构件内部应力的大小变化除了与其受力情况有关外, 还与其加工过程, 形变及周围的温度有关。为了维护、检查这些和延长使用寿命, 长期以来人们很关注应力的检测。应力的测量方法也很多, 如盲孔法、x 射线法、磁力法、超声方法等。由于超声波所固有的特性, 如穿透能力强、仪器设备简单、测量速度快、低成本等, 利用超声波无损测量材料表面和内部的应力状况的潜力是显而易见的。目前应力超声波测量的主要理论有: 1 声速与应力关系的Hu g h e s 和ke lly 理论 超声波测量应力方法是基于声弹性效应, 其理论基本假设为: ( 1 ) 固体连续性假设; ( 2 ) 声波的小扰动叠加在物体静态有限变形上; ( 3 ) 物体是超弹性的、均匀的; ( 4 ) 物体在变形中可视为等温或等熵过程。1949 年Hughes 利用超声波测量晶体的三阶弹性常数, 以此为基础, 随后超声波应力测量技术得到了较大的发展。1953 年Hughes 和Kelly 利用Lame 常数λ和μ, 以及Murnaghan 常数l 、m 和n提出了各向同性材料的声弹性理论表达式, 建立了超声波在材料中传播速度与应力之间的关系。 设固体不存在机械耗散过程,可得质点的运动方程为: (1) 式中 是固体的单位体积中的势能, η是拉格朗日坐标下的应变矩阵, ai, xk( i , k =1 , 2 , 3 ) 是拉格朗日坐标和位移坐标。这一方程是研究声波在固体中传播的基础。利用( 1 ) 式, Hughes 和kelly 从理论上研究了各向同性中的波速与附加静压力或常应力的关系, 这些关系也是后来人们测量固体应力的理论基础。 选自变量为拉格朗日变量a , b , c , 质点位移用u , v, w 把表示, 由力学定律方程( 1 ) 可以写成

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