标准搜索结果: 'GB/T 1040.1-2025'
| 标准编号 | GB/T 1040.1-2025 (GB/T1040.1-2025) | | 中文名称 | 塑料 拉伸性能的测定 第1部分：总则 | | 英文名称 | Plastics - Determination of tensile properties - Part 1: General principles | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | G31 | | 国际标准分类 | 83.080.01 | | 字数估计 | 26,287 | | 发布日期 | 2025-03-28 | | 实施日期 | 10/1/2025 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 1040.1-2018 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 1040.1-2025: 塑料 拉伸性能的测定 第1部分：总则
ICS 83.080.01
CCSG31
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 1040.1-2018
塑料 拉伸性能的测定 第1部分:总则
(ISO 527-1:2019,MOD)
2025-03-28发布
2025-10-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件是GB/T 1040《塑料 拉伸性能的测定》的第1部分。GB/T 1040已经发布了以下部分:
---第1部分:总则;
---第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件;
---第3部分:薄膜和薄片的试验条件;
---第4部分:各向同性和正交各项异性纤维增强复合材料的试验条件;
---第5部分:单向纤维增强复合材料的试验条件。
本文件代替GB/T 1040.1-2018《塑料 拉伸性能的测定 第1部分:总则》,与GB/T 1040.1-
2018相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 更改了宽度、厚度、拉伸强度和拉伸标称应变的术语和定义(见3.2、3.3、3.6.2和3.8,2018年版
的3.2、3.3、3.6.2和3.8);
b) 增加了“拉伸强度标称应变”的术语和定义(见3.8.2);
c) 更改了20mm~50mm较小标距对引伸计精度的要求(见5.1.5.1,2018年版的5.1.5.1);
d) 更改了测定模量时对于不同标距引伸计的精度要求(见图2,2018年版的图2);
e) 增加了“使用带有测量头/刀刃的工具以便在所需位置更精确测量试样尺寸”(见5.2);
f) 增加了“拉伸引起标线的变宽不应影响应变的测量”(见6.3);
g) 增加了对与注塑试样可接受的拔模角、凹痕和纯光学效应的要求(见6.4);
h) 增加了对于有凹痕和拔模角的注塑试样用尺寸测量装置测量宽度和厚度时测量方法(见图3);
i) 删除了“由于拉伸试验数据的变化是受试材料性能变化的函数,因此,不能因为其他任何原因
而随意舍弃数据”(见2018年版的7.2);
j) 更改了测量试样宽度和厚度的方法(见9.2,2018年版的9.2);
k) 增加了对宽度和厚度测量精度的要求(见9.2);
l) 删除了“使用测量的宽度和厚度的平均值来计算试样的横截面”(见2018年版的9.2);
m)将GB/T 1040.1-2018中10.2.2.1“夹具位移按照试验机柔量对其的影响来进行修正”更改为
本文件10.2.2.1中注的内容(见10.2.1.1,2018年版的10.2.2.1)。
本文件修改采用ISO 527-1:2019《塑料 拉伸性能的测定 第1部分:总则》。
本文件与ISO 527-1:2019的技术差异及其原因如下:
用规范性引用的GB/T 2918替换了ISO 291(见第8章)、GB/T 2941替换了ISO 23529(见5.2和
9.2.1)、GB/T 12160替换了ISO 9513:1999(见第5章和附录C)、GB/T 16825.1替换了ISO 7500-1:
2004(见5.1.1和5.1.4)、GB/T 37426替换了ISO 20753(见4.2.1)和GB/T 44535替换了ISO 16012(见
5.2),以适应我国的技术条件、增加可操作性。
本文件与ISO 527-1:2019相比做了下述结构调整:
a) 9.2对应ISO 527-1:2019中9.2.1和9.2.2的内容;
b) 根据附录引用的顺序,本文件对附录进行了重新排序(见5.1.5.1、10.4、附录B和附录C,
ISO 527-1:2019中的5.1.5.1、10.4、附录B和附录C)。
本文件做了下列编辑性改动:
用资料性引用的GB/T 17037.1替换了ISO 294-1(见6.4中的注2,9.2中的注)。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国石油和化学工业联合会提出。
本文件由全国塑料标准化技术委员会(SAC/TC15)归口。
本文件起草单位:中蓝晨光成都检测技术有限公司、成都产品质量检验研究院有限责任公司、山东
京博聚烯烃新材料有限公司、浙江新力新材料股份有限公司、浙江新和成特种材料有限公司、承德市金
建检测仪器有限公司、高铁检测仪器(东莞)有限公司、苏州旭光聚合物有限公司、唐山中浩化工有限公
司、宁夏瑞泰科技股份有限公司、重庆云天化天聚新材料有限公司、青岛优派普环保科技股份有限公司、
北京市科学技术研究院分析测试研究所(北京市理化分析测试中心)、广东宏拓仪器科技有限公司、宁波
福天新材料科技有限公司、万华化学集团股份有限公司、承德市精密试验机有限公司、江苏君华特种高
分子材料股份有限公司、中石化(北京)化工研究院有限公司、江苏汤臣新材料科技有限公司、鲁西化工
集团股份有限公司、宁波塑之华塑化有限公司、济南思克测试技术有限公司、河北尚华新材料股份有限
公司、浙江嘉民新材料有限公司、广州鲲鹏仪器有限公司、浙江长鸿生物材料有限公司、北京华塑晨光科
技有限责任公司、金发科技股份有限公司、中国石油天然气股份有限公司兰州化工研究中心、新疆吐鲁
番自然环境试验研究中心、中化泉州能源科技有限责任公司、浙江乔士智能工业股份有限公司、山东万
达化工有限公司、奥瑞邦(厦门)新材料有限公司、上海瀚海检测技术股份有限公司、广州标际包装设备
有限公司、汕头经济特区雄伟塑料包装材料有限公司、宁波鸿雁包装材料有限公司、绍兴宏润消防器材
有限公司、江苏诺贝尔塑业股份有限公司、佛山市本嘉新材料科技有限公司、杭州东光科技有限公司、江
苏纽泰格科技集团股份有限公司、湖北华城科技有限责任公司、广州市花都联华包装材料有限公司。
本文件主要起草人:王泊恩、李聪、袁文博、陈万早、梁初燕、任雨峰、陈雍典、王海利、李国忠、
范长春、普雪涛、张群甲、郭霞、钟从岗、杜良坤、牟光银、王新华、李军、刘云鹏、汤宏强、张艳君、陈涛、
张目清、杜敬亮、张有生、冯晓永、滕明才、陈宏愿、庞承焕、张翠玲、郭春云、高杜娟、向理、张雪娜、
王慧敏、李望成、侯会峰、吴映江、张亚芬、李俊、王克福、谢丰鸣、吴龙解、朱禹、何晓婵、贝楠、李玉斌、
李玉浜、殷震宇、万诚、莫家豪、张义、林华明、朱晓敏。
本文件及其所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB/T 1039,1979年首次发布,1992年第一次修订,2006年被GB/T 1040.1全部代替;
---GB/T 1040,1979 年 首 次 发 布,1992 年 第 一 次 修 订,2006 年 被 分 为 GB/T 1040.1、
GB/T 1040.2、GB/T 1040.3和GB/T 1040.4,2018年为GB/T 1040.1的第二次修订;
---本次为GB/T 1040.1的第三次修订。
引 言
GB/T 1040《塑料 拉伸性能的测定》规定了测定塑料材料和复合材料拉伸性能的方法。拟由以下
部分构成。
---第1部分:总则。目的在于规定测定塑料材料和复合材料拉伸性能的一般原则;
---第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件。目的在于规定测定模塑和挤塑材料拉伸性能的试验
条件;
---第3部分:薄膜和薄片的试验条件。目的在于规定测定厚度小于1mm的塑料薄膜或薄片拉
伸性能的试验条件;
---第4部分:各向同性和正交各项异性纤维增强复合材料的试验条件。目的在于规定测定同性
和正交各项异性纤维增强复合材料的试验条件;
---第5部分:单向纤维增强复合材料的试验条件。目的在于规定测定单向纤维增强复合材料的
试验条件。
塑料 拉伸性能的测定 第1部分:总则
1 范围
本文件规定了在规定条件下测定塑料和复合材料拉伸性能的一般原则。本文件的其他部分规定了
不同类型材料的不同类型试样拉伸性能测定方法。
本文件用于研究试样的拉伸性能及在规定条件下测定拉伸强度、拉伸模量和其他方面的拉伸应力-
应变关系。
本文件适用于下述材料。
---未填充的、填充的和增强的硬质和半硬质(见3.12和3.13)热塑性模塑、挤塑和浇铸材料;硬质
和半硬质热塑性片材和薄膜。
---硬质和半硬质热固性模塑材料,包括填充的和增强的复合材料;硬质和半硬质热固性板材,包
括层压板。
---单向或非单向纤维增强热固性和热塑性复合材料,增强材料如毡、织物、无捻粗纱、短切原丝、
混杂纤维增强材料、无捻粗纱和碾碎纤维等;预浸渍材料制成的片材(预浸料坯)。
---热致液晶聚合物。
本文件一般不适用于硬质泡沫材料(见ISO 1926)或含微孔材料的夹层结构。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 2918 塑料 试样状态调节和试验的标准环境(GB/T 2918-2018,ISO 291:2008,MOD)
GB/T 2941 橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序(GB/T 2941-2006,ISO 23529:
2004,IDT)
GB/T 12160-2019 金属材料 单轴试验用引伸计系统的标定(GB/T 12160-2019,ISO 9513:
2012,IDT)
GB/T 16825.1 静力单轴试验机的检验 第1部分:拉力和(或)压力试验机测力系统的检验与校
准(GB/T 16825.1-2022,ISO 7500-1:2018,IDT)
GB/T 37426 塑料 试样(GB/T 37426-2019,ISO 20753:2018,IDT)
GB/T 44535 塑料 试样的线性尺寸测定(GB/T 44535-2024,ISO 16012:2015,MOD)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
标距 gaugelength
L0
试样中间部分两标线之间的初始距离。
注1:单位为毫米(mm)。
注2:GB/T 1040各部分中不同类型试样的标距值表示相应的最大标距。
3.2
厚度 thickness
试样中间部分矩形截面较小边的初始尺寸。
注:单位为毫米(mm)。
3.3
宽度 width
试样中间部分矩形截面较大边的初始尺寸。
注:单位为毫米(mm)。
3.4
截面积 cross-section
试样初始宽度和厚度的乘积,A=bh。
注:单位为平方毫米(mm2)。
3.5
试验速度 testspeed
夹具的分离速度。
注:单位为毫米每分钟(mm/min)。
3.6
拉伸应力 tensilestress
在试样标距内,每单位原始截面积上所受的法向力。
注1:单位为兆帕(MPa)。
注2:为便于与试样实际截面积相关的真实应力区分,此应力也称工程应力。
3.6.1
拉伸屈服应力 tensilestressatyield
σy
拉伸屈服应变对应的应力。
注1:单位为兆帕(MPa)。
注2:该应力值可能小于能达到的最大应力值(见图1中的曲线2)。
标引序号说明:
X ---应变和/或标称应变;
Y ---应力;
1 ---曲线1为脆性材料,其断裂应变低并且无屈服,曲线4为类似橡胶的柔软材料,其断裂应变较大( >50%);
2,3---曲线2和曲线3为在屈服后应力增加(曲线2)和应力没有增加(曲线3)的有屈服点的材料。曲线2和曲线
3为到屈服点的“应力-应变”曲线和屈服点后的“应力-标称应变”曲线。
4 ---根据使用的仪器,曲线4为应力-应变或应力-标称应变。
图1 典型应力/应变曲线
3.6.2
拉伸强度 tensilestrength
σm
在拉伸试验过程中,观测到的首个峰值拉伸应力。
注1:单位为兆帕(MPa)。
注2:该值也可能是试样在屈服或断裂时的应力(见图1)。
3.6.3
x%拉伸应变应力 tensilestressatx%strain
σx
在应变ε达到规定值(x%)时的拉伸应力。
注1:单位为兆帕(MPa)。
注2:用于应力-应变曲线上无明显屈服点的情况(见图1中的曲线4)。
3.6.4
拉伸断裂应力 tensilestressatbreak
σb
试样破坏时的拉伸应力。
注1:单位为兆帕(MPa)。
注2:试样断裂前应力-应变曲线上的最大应力值,如裂纹导致的负荷陡降前。
3.7
拉伸应变 tensilestrain
原始标距单位长度的增量。
注:用无量纲的比值或百分数(%)表示。
3.7.1
εy
拉伸试验中初次出现应力不增加而应变增加时的应变。
注1:用无量纲的比值或百分数(%)表示。
注2:见图1中的曲线2和曲线3。
注3:见附录A计算机控制测定屈服应变。
3.7.2
拉伸断裂应变 tensilestrainatbreak
εb
对断裂发生在屈服之前的试样,拉伸应力(3.6)下降至小于或等于拉伸强度(3.6.2)的10%之前最
后记录的数据点对应的应变。
注1:用无量纲的比值或百分数(%)表示。
注2:见图1中的曲线1和曲线4。
3.7.3
εm
拉伸强度(3.6.2)对应的应变。
注:用无量纲的比值或百分数(%)表示。
3.8
拉伸标称应变 nominaltensilestrain
εt
按照10.2.2规定的其中一个方法,使用横梁位移和夹持间距离(3.11)计算得到的拉伸应变(3.7)。
注1:用无量纲的比值或百分数(%)表示。
注2:用试验开始时夹具间距离的位移来计算。如果是用引伸计来测定应变(优选多用途试样),允许通过屈服点
后横梁位移的增量来计算。
3.8.1
εtb
当试样断裂发生在屈服之后时,拉伸应力(3.6)下降至小于或等于拉伸强度(3.6.2)的10%之前最
后记录的应力对应的标称应变。
注1:用无量纲的比值或百分数(%)表示。
注2:见图1中的曲线2和曲线3。
3.8.2
拉伸强度标称应变
εtm
拉伸强度(3.6.2)对应的拉伸标称应变。
注1:用无量纲的比值或百分数(%)表示。
注2:见图1中的曲线2、曲线3和曲线4。
3.9
Et
应力-应变曲线σ(ε)上应变ε1 =0.05%与应变ε2 =0.25%区间的斜率。
注1:单位为兆帕(MPa)。
注2:用弦模量或此区间(见图1中的曲线4)线性最小二乘回归线的斜率来计算。
注3:此定义不适用于所有薄膜。
3.10
泊松比 Poisson’sratio
在纵向应变对法向应变关系曲线的起始线性部分内,垂直于拉伸方向上两坐标轴之一的拉伸形变
量Δεn与拉伸方向上的形变量Δε1之比的负值。
注1:用无量纲的比值表示。
注2:因为横向应变Δεn的变化为负值,纵向应变Δε1的变化为正值,所以3.10定义的泊松比为正值。
3.11
夹具间距离 grippingdistance
夹具间试样部分的初始长度。
注:单位为毫米(mm)。
3.12
硬质塑料 rigidplastic
在规定条件下,弯曲弹性模量或拉伸弹性模量(弯曲弹性模量不适用时)大于700MPa的塑料。
3.13
半硬质塑料 semi-rigidplastic
在规定条件下,弯曲弹性模量或拉伸弹性模量(弯曲弹性模量不适用时)在70MPa~700MPa之间
的塑料。
4 原理和方法
4.1 原理
沿试样纵向主轴方向恒速拉伸,直到试样断裂或其应力(负荷)或应变(伸长)达到某一预定值,测量
在这一过程中试样承受的负荷及其伸长。
4.2 方法
4.2.1 本方法适用于采用模塑制备的和采用机加工、切割或冲裁等工艺从成品或半成品(如模制件、层
压板、薄膜和挤出或浇铸板)上制备的试样。试样类型及其制备见GB/T 1040的相关部分。对于多用
途试样和小型试样见GB/T 37426。
4.2.2 GB/T 1040的相关部分规定了试样的优选尺寸。不同尺寸的试样或在不同条件下制备的试样
其试验结果无可比性。另外,如测试速度和试样的状态调节条件也会影响试验结果。因此,在进行数据
比对时,应严格控制这些因素并记录。
5 设备
5.1 试验机
5.1.1 一般要求
试验机应符合GB/T 16825.1和GB/T 12160以及5.1.2~5.1.6的规定。
5.1.2 试验速度
试验机在规定的允差内应能保持表1所规定的试验速度。
表1 推荐的试验速度
速度v/(mm/min) 允差/%
0.125
0.25
0.5
100
200
300
500
±20
±10
5.1.3 夹具
夹具用于夹持试样与试验机相连,使试样的主轴方向与通过夹具中心线的拉力方向重合。夹具应
能稳定夹持试样并使试样不出现相对夹持面的滑动。夹具不能导致试样与其接触部分的过度挤压或过
早破坏。
例如在拉伸模量的测定中,应保持应变速率恒定,不能因夹具的移动而改变,特别是在使用楔形夹具时。
注:预应力对于试样的对中(见9.3)和避免出现应力-应变曲线开始阶段的“脚趾”区(见9.4)是很有必要的。
5.1.4 负荷测量系统
负荷测量系统应符合GB/T 16825.1定义的1级的精度要求。
5.1.5 应变指示装置
5.1.5.1 引伸计
接触式引伸计在测量的应变范围内应满足GB/T 12160中1级的精度要求。也可使用非接触式引
伸计,但要确保其满足相同的精度要求。
引伸计应能测量试验过程中试样标距的变化。可自动记录测量数据,且在规定的试验速度下基本
上无惯性滞后。
在测定拉伸模量时,引伸计应能测量试样标距长度的变化。对于标距长度为50mm或更大的标
距,引伸计可以±1%或更高的精度测量试样标距内产生的位移。标距长度为50mm 时引伸计绝对精
度要求为 ±1μm,标距长度为75mm时引伸计绝对精度要求为±1.5μm。
20mm~50mm之间的较小标距,引伸计绝对精度为±1μm(见图2和按照附录B执行)。
注:基于使用的标距,1%的精度要求转为测定标距内伸长率的不同绝对精度要求。测量标距变化的恒定绝对精度
导致标距长度25mm的相对精度为2%,标距长度20mm的相对精度为2.5%(见图2)。
a) L0=75mm时ΔL
b) L0=50mm时ΔL
c) L0=25mm时ΔL
图2 不同标距时拉伸模量测定的引伸计精度要求
d) L0=20mm时ΔL
图2 不同标距时拉伸模量测定的引伸计精度要求 (续)
常用光学引伸计记录试样宽度方向单侧表面产生的形变:测试单侧应变应确保低应变不会受到来
自试样微小的错位、初始翘曲和在试样的相对面产生不同应变弯曲的影响。宜采用相应背对背平面应
变平均化的测量方法。此方法适用于测定拉伸模量,但不适于较大应变的测量。
5.1.5.2 应变片
可使用纵向应变片测量拉伸应变,其精度应为相关值的1%或更优。相当于测量模量时应变精度
为20×10-6。应变片、试样表面处理方法和黏接剂的选择应以能充分体现被测材料的性能为宜。
5.1.6 数据的记录
5.1.6.1 总则
记录数据(负荷、应变和伸长率)的数据采集频率宜足够高以满足要求的精度。
5.1.6.2 应变数据的记录
从传感器到指示器的整体传输的最小数据采集频率fmin,按公式(1)计算:
fmin=
60×
L0
L·r
(1)
式中:
fmin---最小数据采集频率,单位为赫兹(Hz);
v ---试验速度,单位为毫米每分钟(mm/min);
L0
---标距和夹具初始距离的比值;
r ---获得准确数据应变信号的最小分辨率,单位为毫米(mm)。一般为精度的一半或更优。
试验机的采样频率应至少与最小数据采集频率fmin相同。
5.1.6.3 负荷数据的记录
采样频率的要求是基于试验速度、应变范围、精度和夹具间的初始距离来确定的。拉伸模量、试验
速度和夹具间距离决定负荷增长率。负荷增长率与所需精度的比值决定采样频率。
负荷增长率按公式(2)计算:
Ḟ =
Et·A·v
60L
(2)
式中:
Ḟ ---负荷增长率,单位为牛顿每秒(N/s);
Et---拉伸模量,单位为兆帕(MPa);
A---试样截面积,单位为平方毫米(mm2);
v ---试验速度,单位为毫米每分钟(mm/min);
L ---夹具间距离,单位为毫米(mm)。
假定相关负荷的测量精度在1%以内,对于引伸计,在拉伸模量范围内,同样以负荷的差值与其精
度要求的比值来确定数据采集频率,则可用公式(3)~公式(5)计算得到:
拉伸模量测定范围内负荷的差值:
ΔF=E·A·ε2-ε1()=E·A·Δε (3)
精度(1%的一半):
r=5×10-3×ΔF=5×10-3×E·AΔε (4)
采样频率:
fforce=
Ḟ
r =
Et·A·v
Et·A·Δε·60·L·5·10-3
(5)
示例:v=1mm/min,Δε=2×10-3,L=115mm,则采样频率fforce=14.5Hz。
5.2 试样宽度和厚......
|