橡膠是一種彈性材料，具有壓縮、拉伸變形能力，因而廣泛用于工業(yè)制品、汽車輪胎、電纜等領(lǐng)域。橡膠的性能指標(biāo)包括彈性模量、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率等。彈性模量是橡膠材料的重要參數(shù)之一，它衡量了橡膠在承受外力作用下單位變形產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力。本文將介紹橡膠彈性模量測試方法。

背景知識

彈性模量又稱楊氏模量，是材料所表現(xiàn)出的抵抗應(yīng)變且恢復(fù)原狀的特性。彈性模量常用符號為E，單位為帕斯卡。橡膠屬于高分子材料，長期受壓后會(huì)出現(xiàn)塑性變形，此時(shí)彈性模量會(huì)降低，失去其本身的彈性特性。測定橡膠的彈性模量是材料設(shè)計(jì)過程中的必要步驟之一。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備

測定橡膠的彈性模量需要一臺拉伸試驗(yàn)機(jī)和一組夾具。夾具通常采用較硬的金屬材料，能夠夾住橡膠試樣不滑動(dòng)。

實(shí)驗(yàn)步驟

制備橡膠試樣：將需測的橡膠樣品切割成長條狀或方形，盡可能地平整、一致。

夾具裝配：將橡膠樣品放于夾具中間，夾緊固定。夾具的長度和寬度應(yīng)比橡膠樣品略大，以保證夾住橡膠試樣的牢固度。

試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作：在試驗(yàn)前，首先需對拉伸試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)。對于橡膠材料，通常采用靜拉伸試驗(yàn)法。

試驗(yàn)進(jìn)行：將夾具固定在拉伸試驗(yàn)機(jī)中，并設(shè)置好相關(guān)參數(shù)。試驗(yàn)中需控制試樣的拉伸速度，一般為0.5mm/min。

數(shù)據(jù)處理：測定橡膠的彈性模量需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)計(jì)算。測定的橡膠材料的彈性模量可以通過橫截面積，加力儀測得的拉力值及橡膠材料在拉極限附近的變形量計(jì)算得出。

實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn)

試樣的制備過程要注意保持橡膠材料的原始狀態(tài)，避免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

夾具要夾緊樣品，且不能均勻地壓住試樣。

拉伸速度要合適，一般的拉伸速度為0.5mm/min，過快的拉伸速度會(huì)造成試樣斷裂或材料破壞，過慢則會(huì)延長試驗(yàn)時(shí)間。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理要準(zhǔn)確，保證計(jì)算出的彈性模量的準(zhǔn)確性。

結(jié)論

測定橡膠彈性模量是保證橡膠材料性能的必要步驟之一。通過靜拉伸試驗(yàn)法，可以得出橡膠材料的彈性模量值。測定彈性模量的結(jié)果可為橡膠材料的選擇和表征提供重要依據(jù)。在實(shí)驗(yàn)過程中需要注意細(xì)節(jié)，并保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。