一、实验目的
本实验旨在利用高低温试验箱对合成树脂塑料进行高低温环境测试,以评估其在不同温度条件下的性能变化,包括力学性能、尺寸稳定性、外观变化等,为合成树脂塑料的应用和改进提供依据。
二、实验设备
高低温试验箱:能够提供精确的温度控制,温度范围覆盖所需测试的低温和高温区间。
合成树脂塑料试样:准备不同种类、不同规格的合成树脂塑料试样。
力学性能测试设备:如万能试验机,用于测试塑料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等力学性能。
尺寸测量工具:如卡尺、千分尺等,用于测量塑料试样在不同温度下的尺寸变化。
光学显微镜或放大镜:用于观察塑料试样在高低温环境下的外观变化。
三、实验步骤
实验前准备
(1)检查高低温试验箱的工作状态,确保其能够正常运行并提供准确的温度控制。
(2)将合成树脂塑料试样进行编号,并测量其初始尺寸和力学性能,记录数据。
(3)根据实验要求,确定高低温试验的温度范围和温度变化速率。
低温测试
(1)将一部分合成树脂塑料试样放入高低温试验箱中,设置试验箱温度为所需的低温值,如 - 40℃。
(2)以一定的温度变化速率将试验箱温度降低至设定温度,并保持一定时间,如 2 小时,以确保试样充分冷却。
(3)在低温环境下,使用力学性能测试设备测试塑料试样的力学性能,如拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等,并记录数据。
(4)使用尺寸测量工具测量塑料试样的尺寸变化,记录数据。
(5)使用光学显微镜或放大镜观察塑料试样的外观变化,记录有无裂纹、变形等现象。
高温测试
(1)将另一部分合成树脂塑料试样放入高低温试验箱中,设置试验箱温度为所需的高温值,如 120℃。
(2)以一定的温度变化速率将试验箱温度升高至设定温度,并保持一定时间,如 2 小时,以确保试样充分加热。
(3)在高温环境下,重复低温测试中的力学性能测试、尺寸测量和外观观察步骤,并记录数据。
温度循环测试
(1)设置高低温试验箱的温度循环程序,如从低温 - 40℃逐渐升高至高温 120℃,然后再逐渐降低至低温,循环多次。
(2)在温度循环过程中,定期取出塑料试样进行力学性能测试、尺寸测量和外观观察,并记录数据。
(3)观察塑料试样在温度循环过程中的性能变化趋势,分析其耐高低温循环性能。
实验结束
(1)关闭高低温试验箱,待其温度降至室温后,取出塑料试样。
(2)对塑料试样进行终的力学性能测试、尺寸测量和外观观察,与初始数据进行比较,分析其性能变化。
(3)整理实验数据,撰写实验报告,总结合成树脂塑料在高低温环境下的性能表现和变化规律。
四、实验注意事项
在进行高低温测试时,应确保塑料试样与测试设备的连接稳定可靠,避免因温度变化而导致接触不良或试样脱落。
高低温试验箱在运行过程中,应注意观察其温度变化和工作状态,如有异常情况应及时停机检查。
在取出塑料试样进行测试时,应佩戴防护手套,避免因温度过高或过低而烫伤或冻伤。
实验过程中应严格遵守安全操作规程,避免发生电气事故和其他安全事故。
五、实验结果分析
根据力学性能测试数据,绘制合成树脂塑料在不同温度下的力学性能变化曲线,分析其温度敏感性。
比较塑料试样在低温、高温和温度循环测试中的尺寸变化,评估其尺寸稳定性。
观察塑料试样在高低温环境下的外观变化,分析其耐候性和可靠性。
结合实验数据和实际应用需求,提出对合成树脂塑料的改进建议和应用注意事项。
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