斷裂拉伸強度 (TSb) 檢測

斷裂拉伸強度（Tensile Strength at Break, TSb）是評估材料在拉伸負荷作用下直至斷裂時所能承受的最大應力的關鍵力學性能指標。它對于理解材料在拉伸方向上的極限承載能力、預測其在服役條件下的失效行為以及進行材料選型和產品設計至關重要。TSb 廣泛用于表征聚合物材料（如塑料、橡膠、薄膜、纖維）、復合材料、金屬材料、陶瓷材料等多種工程材料的性能。該指標直接反映了材料抵抗外力拉伸破壞的內在強度，是質量控制、產品研發、失效分析和產品標準符合性驗證中必不可少的檢測項目。

檢測項目

斷裂拉伸強度 (TSb) 檢測的核心目標是精確測定試樣在單軸拉伸條件下，其標距部分發生完全斷裂瞬間所承受的最大拉伸應力。該應力值由斷裂時刻記錄的峰值拉力（F）除以試樣的原始最小橫截面積（A?）計算得出，單位為兆帕（MPa）或牛頓每平方毫米（N/mm2）。

除了TSb本身，該測試通常還能同步獲取其他相關的重要性能參數，例如：

• 斷裂伸長率 (εb)： 試樣斷裂時標距的伸長量與原始標距長度的百分比。
• 彈性模量 (E)： 材料在彈性變形階段應力與應變的比值，表征材料的剛度。
• 屈服強度： 對于有明顯屈服點的材料，指材料開始發生顯著塑性變形時的應力。
• 應力-應變曲線： 完整描繪材料從開始加載到最終斷裂全過程的行為。

檢測儀器

進行斷裂拉伸強度測試的核心設備是萬能材料試驗機（Universal Testing Machine, UTM）。該設備主要包含以下關鍵部件：

1. 主機框架： 提供穩固的支撐結構。
2. 動力系統： 通常由伺服電機驅動，可精確控制移動橫梁（十字頭）的運動速度和位移。
3. 負荷傳感器： 核心測力元件，安裝在固定橫梁或移動橫梁上，用于實時、高精度地測量施加在試樣上的拉伸力（F）。其精度直接影響TSb結果的可靠性。
4. 夾具：
   • 類型： 根據試樣類型（啞鈴型、條狀、薄膜、線材等）和特性（如硬度、表面摩擦系數）選擇合適的夾具。常用類型包括機械楔形夾具、氣動平推夾具、螺紋夾具、纏繞夾具（用于線材）等。
   • 要求： 必須保證在測試過程中試樣在夾具內牢固夾持，避免打滑或產生過大的應力集中而導致在夾持部位過早斷裂。夾具的對中性也至關重要。
5. 引伸計：
   • 作用： 直接、高精度地測量試樣標距段在拉伸過程中的變形（伸長量 ΔL）。對于準確計算應變、彈性模量和繪制精確的應力-應變曲線不可或缺。
   • 類型： 接觸式（如刀口式、夾持式）和非接觸式（如視頻引伸計、激光引伸計）。視頻引伸計尤其適用于微小試樣、易損試樣或需要全場應變分析的場合。
6. 控制系統與數據采集系統： 控制試驗速度、模式（位移控制、負荷控制、應變控制），實時采集負荷、位移、變形（來自引伸計）等數據，并生成報告。
7. 環境箱（可選但有時必需）： 用于在非標準溫度或濕度條件下進行測試，以滿足特定標準要求或模擬實際使用環境。

檢測方法

斷裂拉伸強度 (TSb) 的檢測遵循標準化的測試程序，主要步驟如下：

1. 試樣制備：
   • 嚴格按照相關標準的規定，從材料或產品上裁取或注塑成型具有特定形狀和尺寸的試樣。最常見的類型是啞鈴型試樣（Dog-bone specimen）。
   • 精確測量試樣標距段的原始寬度和厚度（至少測量三點取平均值），計算原始最小橫截面積（A?）。精確測量原始標距長度（L?）用于計算應變。
   • 試樣邊緣應光滑無缺口、無缺陷。
2. 儀器校準與設置：
   • 根據預期最大負荷選擇合適的負荷傳感器量程。
   • 安裝并校準引伸計（若使用）。
   • 選擇合適的夾具并牢固安裝在試驗機上。
   • 設置測試參數：
     • 試驗速度： 這是關鍵參數，必須嚴格依據所采用的標準規定。常見的速度依據試樣類型和材料而定（如 1 mm/min, 5 mm/min, 50 mm/min, 500 mm/min 等）。
     • 數據采集頻率： 保證能捕獲到斷裂瞬間的峰值負荷。
     • 環境條件： 在規定的溫度和濕度下進行測試（通常是實驗室標準溫濕度 23±2°C, 50±10% RH）。若非標準條件，需使用環境箱。
3. 裝夾試樣：
   • 將試樣小心、垂直地裝入上下夾具的中心位置，確保試樣的縱軸與拉伸力的方向一致。
   • 夾緊夾具，確保試樣牢固夾持且不發生扭曲。
   • 小心安裝引伸計到試樣的標距段上（如果標準要求使用接觸式引伸計）。
4. 預加載（可選）： 對一些材料或標準要求，可能會施加一個微小的預負荷（如試樣標稱應力的1%）以消除間隙和初始彎曲。
5. 進行測試：
   • 啟動試驗機，以設定的恒定速度拉伸試樣。
   • 數據采集系統實時記錄負荷（F）、橫梁位移（Δd）和/或引伸計測量的變形量（ΔL）。
6. 測試終止與數據記錄：
   • 持續拉伸直至試樣完全斷裂。
   • 測試系統自動記錄斷裂瞬間的峰值負荷（F_max 或 F_b）。
   • 記錄斷裂伸長率（εb）。
   • 如適用，記錄應力-應變曲線。
7. 計算結果：
   • 斷裂拉伸強度 (TSb)： TSb = F_b / A? (單位：MPa 或 N/mm2)
   • 斷裂伸長率 (εb)： εb = [ (L_b - L?) / L? ] × 100% (L_b為斷裂時標距長度，通常由引伸計數據確定)
8. 報告： 報告中應包含試樣信息、測試標準、測試條件（溫濕度、速度）、TSb值、εb值、試驗結果統計分析（如平均值、標準差）以及任何偏離標準的情況。

檢測標準

斷裂拉伸強度 (TSb) 的測試必須嚴格遵循國際、國家或行業公認的標準規范，以確保測試結果的可比性、準確性和可靠性。以下是一些常用的標準（具體選擇取決于材料類型和產品應用）：

• 塑料：
  • ISO 527-1, ISO 527-2： 塑料 - 拉伸性能的測定 （國際標準，適用廣泛）。ISO 527-2 規定了不同試樣類型的測試方法。
  • ASTM D638： 塑料拉伸性能標準試驗方法（美國材料與試驗協會標準，廣泛采用）。
  • GB/T 1040.1, GB/T 1040.2： 塑料 拉伸性能的測定（中國國家標準，等效采用ISO 527）。

  檢測機構資質證書

  

  CMA認證

  檢驗檢測機構資質認定證書

  證書編號：241520345370

  有效期至：2030年4月15日

  

  CNAS認可

  實驗室認可證書

  證書編號：CNAS L22006

  有效期至：2030年12月1日

  

  ISO認證

  質量管理體系認證證書

  證書編號：ISO9001-2024001

  有效期至：2027年12月31日