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GB／T 11546.2-2022 塑料 蠕变性能的测定 第2部分：三点弯曲蠕变.pdf简介：

GB/T 11546.2-2022 是中国国家标准，全称为《塑料 蠕变性能的测定 第2部分：三点弯曲蠕变》。这个标准主要针对塑料材料的蠕变性能进行测试，蠕变是在恒定或随时间缓慢增加的力的作用下，材料在长时间内发生的塑性变形。三点弯曲蠕变测试法是一种常见的塑料蠕变测试方法，具体步骤如下：

1. 试验样品：通常选择塑料片或棒，将其固定在三点弯曲测试机的支座上，形成一个标准的三点弯曲结构。

2. 加载过程：在恒定的温度和湿度条件下，施加一定的弯曲力，使样品在弯曲状态下进行长时间的加载，模拟实际使用中的负载情况。

3. 数据收集：记录在特定时间点的变形量和加载力，通过计算蠕变率（变形与时间的关系）和蠕变系数（反映材料在特定负载下的长期稳定性）来评价塑料的蠕变性能。

4. 结果分析：根据测试结果，可以分析塑料在预计工作条件下的耐久性，比如长期使用后的变形程度，以及可能的性能退化。

这个标准对于塑料制品的设计、生产和质量控制具有重要的指导意义，能帮助确保塑料产品的长期性能稳定性和可靠性。

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GB/T2035界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 蠕变creep 恒定应力下应变随时间的延长而增加的现象。 [来源：GB/T2035一2008，定义2.229，有修改] 3.2 弯曲应力flexuralstress ? 试样跨度中心外表面的应力。 注：单位为兆帕(MPa)。 [来源：GB/T2035—2008，定义2.413，有修改]

4.1试验机架。试验机架由两个支座的刚架组成，试样放置在两个支座上。两个支座和中心压头的位 置情况见图1，试验机架应保持水平，且在跨度中心施加恒定载荷时，试样下方应有足够的空间允许试 样弯曲。压头半径R尺寸和支座半径R2尺寸应符合表1的要求。

图1支座和中心压头的位置示意图

4.2加载系统。加载系统能平稳施加载荷，不过载入河排污口排查整治无人机航空遥感招标文件（专家论证版）.pdf，并且偏差不大于士1%。在蠕变破坏试验中，应采 取措施防止试样破坏时产生的振动传递到相邻的加载系统。加载应快速、平稳，并能重复。 4.3挠度测量装置。挠度测量装置由测量加载条件下试样位移量的非接触式或接触式装置构成，此装 置应不产生对试样有影响的附加的力学效应（如变形、产生缺口)、其他物理效应（如加热试样)或化学效 应。挠度测量装置示值误差应不大于实际值的士0.01%。 4.4 计时器。最大允许误差为士0.5s/d。 4.5 测微计。测量试样厚度和宽度，最大允许误差为士4μm。 4.6 游标卡尺。最大允许误差为士0.25mm。

试样的形状与尺寸应符合GB/T9341的要求。

6.1状态调节和试验环境

状态调节条件，或由相关方商定。 蠕变性能不仅受试样的热历史影响，而且受状态调节时的温度和湿度影响。状态调节时间宜大于 t90，tg0按照GB/T1034进行计算。 除非另有商定，否则试样在与状态调节相同的环境下进行试验。选择其他温度进行试验时，试验温 度偏差不大于士2°℃。

6.2试样尺寸和跨度测量

按GB/T9341规定测量状态调节后的试样尺寸。 一般情况下，跨度L按公式(1)进行计算： L=(16±1)h 式中： L一跨度，单位为毫米（mm)； h一一试样厚度，单位为毫米（mm）。 对于单向纤维增强的硬质试样，跨度可大于17h或为固定距离100mm，以避免剪切分层或受压 分层。 调节并测量跨度，偏差不大于士0.5%。

将状态调节后并测量尺寸的试样对称地放置在支座上，试样长轴线与支座轴线应平行，且夹角满， 的要求，并按要求设置挠度测量装置

选择与材料预期应用相当的应力值，并按7.1.2中公式(3)计算施加的载荷。 应力值的选择保证试验过程中度始终不超过0.1倍的跨度。

当有必要在试验前预加载时，确保预加载不对试验结果产生影响，待温度和相对湿度达到试验条 方可进行预加载 预加载后，立即将挠度测量装置归零，预加载应在试验过程中保持不变。

逐步加载，加载过程在1s～5s内完成。某种材料的一系列试验使用相同的加载速度。 计算总载荷（包括预加载）作为试验载荷

记录试样加满载荷点作为t=0点，若挠度测量不是连续记录的，则按下列时间间隔测量应变： 1min,3min,6min,12min,30min; 1h,2h,5h,10h,20h,50h,100h,200h,500h,1000h等。 如时间间隔过大，可缩短时间间隔。

测量每个蠕变试验的总时间，准确至小于士0.1%或小于士2s(以最低公差为准)。

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若温度和相对湿度不是连续记录的，试验开始时记录温度和相对湿度，随后，最初一天至少记 当在规定时间内试验环境条件是稳定的，可不再频繁检查温度和相对湿度，但至少每天测一次

当试验超过预定时间而试样未发生破坏，则迅速平稳卸去载荷。使用与蠕变测量相同的时间 则量恢复率。

7.1.1弯曲螺变模量

弯曲蟠变模量E.按公式(2)计算：

弯曲应力。按公式(3)计算： 3FL a 26h² 式中： 0 弯曲应力，单位为兆帕(MPa)； F 载荷，单位为牛顿(N)； L 跨度，单位为毫米(mm)； 6 试样宽度，单位为毫米（mm）； 试样厚度：单位为毫米（mm）

弯曲端变应变e.按公式（4)计算：

式中： 弯曲蠕变应变； 时间t时，跨度中心处的挠度，单位为毫米（mm）；

试样厚度，单位为毫米（mm）； 跨度，单位为毫米（mm）。

式，如7.2.2和7.2.3描述，可为所需的特定用途

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7.2.4三维空间曲面表示

由原始端变试验数据导出的不同类型曲线（见图2～图4)之间存在着e=f(t，o)关系，可用三维空 间中的曲面表示。 由原始蠕变试验数据导出的所有曲线构成该曲面的要素。由于测量中存在固有的试验误差，实际 测量的点通常会偏离这些曲线。 因此，e=f(t，o)曲面可由构成它的若干曲线产生，但通常需要进行复杂的平滑处理，使用计算机 技术更加迅速和可靠。

7.2.5蠕变破坏曲线

标引序号说明： 温度增加。 注：应力。采用对数形式也是合理的。

因未获得实验室间数据，本试验方法的精密度尚不可知。待得到实验室间数据后增加有关精密度 的内容。

试验报告应包括以下内容： a) 注明引用本文件； b) 1 受试材料的详细说明，包括材料组成、制备方法、生产厂家、商品名、牌号、生产日期、成型工艺 和退火条件； ? 试样尺寸、跨度和厚度比L/h，若不是16倍，需要提供跨度（见6.2)； dD 试样制备方法； e) ：试样方向（根据制品尺寸或材料取向确定）； 2 状态调节和试验环境条件；

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附录A （资料性） 物理老化对聚合物螨

DB22∕T 445-2007 混凝土小型空心砌块砌体工程施工及验收规程附录A （资料性） 物理老化对聚合物螨

低温时聚合物分子运动较慢，其松弛时间往往长于该温度下聚合物的存放时间，而在高温条件 下，聚合物分子运动较快，松弛时间会明显缩短。因此，聚合物从高温降至低温的过程中会发生物理老 化，即在一个较长时间范围内，聚合物结构会相应于温度的降低而发生演变，如分子形态重构、分子有序 化堆积等，直到聚合物结构达到低温存放条件下的平衡态。在上述物理老化过程中，聚合物分子运动能 力随温度降低而逐步减弱，即使当温度恒定于低温存放条件时，聚合物分子运动能力还会进一步减弱。 所以，在一定应力下聚合物的螺变形变会依赖于其物理老化过程，且物理老化越充分，蠕变越慢。 物理老化对聚合物蠕变的影响如图A.1所示。图A.1给出了不同老化程度聚氯乙烯（PVC)试样 的蠕变曲线，其中全部PVC试样均在施加载荷前由85C（接近玻璃化转变温度T)迅速降温至23℃C 并恒温一定时间t。，各试样的物理老化程度即用t。表示。由图A.1可见，PVC试样在低温存放时间t。 越长，其蟠变曲线向长螺变时间方向的偏移越大。

C迅速降温至23℃并恒温t.的PVC物理老化试

若将聚合物在低温条件下存放一定时间，然后再升高温度测定其蠕变行为，则物理老化对蠕变行为的 影响会更加复杂。众所周知，温度的升高会导致分子链运动加快，从而导致更高的蠕变变形速率。除此之 外，加热时由于聚合物物理老化程度的降低，分子结构发生变化，导致分子运动能力进一步增加。因此，较 高温度下的蠕变变形比预计快。如A.1中所述，随着时间的增加，物理老化程度又继续增加，而相对应的 分子链运动逐渐降低，使得蠕变向长蠕变时间偏移。因此，蠕变与试样加载前高温存放时间有关。物理老 化变化的时间取决于温度升高前聚合物的老化程度、温度升高幅度和玻璃化转变温度。 图A.2和图A.3显示出聚合物高温下存放不同时间的瞬时蠕变性能变化。图A.2中，PVC试样加 热到试验温度44℃之前，在23C下存放200h。随后升温到44℃下存放不同时间t。后，加载，测量端 变曲线。蠕变向长螨变时间偏移，说明尽管从23℃升温会降低物理老化程度，但是在44℃下物理老化 被重新激活。在图A.3中，试样加热到44℃之前，在23℃下存放1年以上，除此之外，蠕变测定条件与 之前条件相同。此处观察到，曲线首先向较短蠕变时间转变，说明试样的物理老化逐渐降低，这是因为 在加热前，23℃的物理老化过程中发生了更大程度的结构变化，而这些变化在加载之前相对较短的时 间t。内未完全被消除。 分析高温下的蠕变数据，还需要考虑一个问题。如果在端变试验中，物理老化被重新激活使得老化 发生了显著变化，那么高温下蠕变曲线的形状将改变。任何基于时温等效原理构建蠕变曲线的方法都 需要考虑与物理老化相关的分子运动的瞬时变化，以便预测其长期行为。 在冷却或加热后，图中的端变行为与聚合物冷却到其玻璃化转变温度以下形成的非晶相非平衡结 构有关。但即使半结晶聚合物的玻璃化转变温度低于环境温度，在其蠕变行为中也观察到类似的现象。 通常认为，这些现象是由与弛豫过程（a过程)有关的非晶相的物理老化引起的，这里的弛豫过程涉及了 晶相和非晶相的分子的耦合运动。

HG∕T 20637.8-2017 化工装置自控专业工程设计文件的编制规范 仪表辅助设备及电缆的编号图A.2由23C加热至44C并存放不同时间t。的PVC试样蠕变曲线 （试样加热前已在23℃下存放200h）

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图A.3 由23℃加热至44C并存放不同时间t。的PVC试样蠕变曲线 （试样加热前已在23℃下存放1年）