拉力(li)機拉伸試驗—復合(he)(he)材(cai)料(liao)，如果人們(men)拉扯一種(zhong)材(cai)料(liao)直到(dao)其破裂，人們(men)可以找到(dao)許多有(you)關(guan)材(cai)料(liao)的各種(zhong)強度和機械性(xing)能的信息(xi)。在這個(ge)實驗中，我(wo)們(men)將檢查三種(zhong)不同(tong)復合(he)(he)纖維材(cai)料(liao)的拉伸性(xing)能。它們(men)具有(you)相似(si)的用(yong)途，但性(xing)質卻大不相同(tong)。
1、試(shi)驗工序：
用設(she)備(bei)在(zai)兩(liang)端抓住材(cai)料，該設(she)備(bei)在(zai)片材(cai)上(shang)緩慢地沿長度(du)方向拉動，直到(dao)其破(po)裂。拉力稱為負載，它是(shi)針對材(cai)料長度(du)變化或位(wei)(wei)移繪制(zhi)的。載荷被(bei)轉換為應(ying)(ying)力值，位(wei)(wei)移被(bei)轉換為應(ying)(ying)變值。
2、試驗材料：
測試材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)為玻璃纖(xian)維(wei)，杜邦材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)和碳纖(xian)維(wei)復合(he)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)。這三種復合(he)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)，復合(he)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)是(shi)兩種或多種單(dan)獨材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)組合(he)，目的(de)是(shi)生產具(ju)有任何一種單(dan)一材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)都沒有的(de)獨特性(xing)能的(de)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)。所(suo)有這些復合(he)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)均使用(yong)環(huan)氧(yang)樹脂作為基質，從而像(xiang)各種材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)纖(xian)維(wei)排列一樣“粘合(he)”織物(wu)。環(huan)氧(yang)樹脂是(shi)熱(re)固性(xing)網絡(luo)聚合(he)物(wu)，雖然非常(chang)堅硬，但(dan)很脆(cui)，但(dan)很脆(cui)弱。具(ju)有不(bu)同(tong)外(wai)觀的(de)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)三個(ge)狹窄部分(fen)。
所有織(zhi)物的“重量(liang)”相同，這是織(zhi)物尺寸或平(ping)方碼(ma)重量(liang)的度(du)量(liang)。左上方顯示了由玻璃纖維制(zhi)成的纖維材料的示例。

杜邦材料（Kevlar）非(fei)常相似，只是顏色(se)是黃(huang)色(se)。碳具有黑色(se)。在這種情況下使用(yong)的(de)樣(yang)品(pin)是使用(yong)噴水鋸從較大(da)的(de)材料上切下來的(de)三(san)個啞鈴狀(zhuang)的(de)樣(yang)品(pin)。 

3、三(san)種復合材(cai)料(liao)的特(te)性(xing)：

材料特(te)性(xing)	玻璃纖維	杜邦材料	碳纖維
密度	差	優秀	優秀(xiu)
抗拉(la)強度	一(yi)般(ban)	好	優(you)秀
抗壓強(qiang)度	好	差	優秀
剛性	一(yi)般	好	一(yi)般
抗(kang)疲勞	優秀(xiu)，好	優秀	好
耐磨性	一般(ban)	優秀	一般
打磨/機加(jia)工	優(you)秀	差	優秀
電(dian)導(dao)率	差	差	優(you)秀
耐熱性(xing)	優秀	一(yi)般	優秀(xiu)
防潮性(xing)	好	一般	好
樹脂相(xiang)容性	優(you)秀	一般	優秀(xiu)
成本	優秀	一般	差

4、拉伸試驗至斷裂用時：
拉(la)力(li)機拉(la)動材料的(de)兩端直到其破裂。 材料1-玻璃纖維：用時-00:00
材料2-杜邦材料：用(yong)時(shi)-01:10
材料3-碳纖維：用時-03:09

5、拉伸試驗(yan)數據：

1）玻璃纖維原始數據(ju)

位移從零(ling)增加(jia)到5毫米(mi)多一點。負載在幾乎垂直下降之(zhi)前，幾乎從0線性(xing)增加(jia)到大約12 kN。

2）校正的玻璃纖(xian)維數據

工程應變從零(ling)(ling)增加(jia)到約(yue)0.10。工程應力從零(ling)(ling)到大約(yue)170 MPa線性增加(jia)，即斷裂強度。模(mo)量為(wei)1.7GPa。
3）杜邦材料(liao)的校正數據

工程應變從零增(zeng)加到約0.11。工程應力(li)從零增(zeng)加到大(da)約265 MPa，即斷裂強度。模(mo)量為2.3GPa。
4）碳纖維校正數據

 
工程應變從零(ling)增(zeng)加到約(yue)0.10。工程應力(li)從零(ling)線性增(zeng)加到大約(yue)580 MPa，即斷裂強度。模量為(wei)5.7GPa。
6、結論
碳(tan)纖維復(fu)合材料(liao)(liao)具(ju)有(you)比其(qi)他材料(liao)(liao)高得(de)多的拉伸強度和彈性(xing)模量。請注意，它們全部以(yi)“脆性(xing)”方(fang)式斷裂，
因(yin)(yin)為曲(qu)(qu)線是線性(xing)的，直到在(zai)高載荷下曲(qu)(qu)線斷裂或斷裂而沒(mei)有(you)彎曲(qu)(qu)。因(yin)(yin)此，在(zai)此測試期(qi)間(jian)，原始(shi)形(xing)狀沒(mei)有(you)永久(jiu)性(xing)變化，因(yin)(yin)此也沒(mei)有(you)延展性(xing)。