고분자 인장시험 실험

본 내용은 " [화공생물공학단위조작실험1] 고분자 인장시험 " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2023.07.16

문서 내 토픽

• 1. UTM (Universal Testing Machine)

  UTM은 고분자 고체 재료의 기계적 성질을 알아보는 대표적인 기기입니다. UTM에 시편을 고정하는 방식이나 시편의 형태에 따라 전단, 굴곡, 비틀림 등 다양한 종류의 시험을 진행할 수 있습니다. UTM의 구조는 시편을 고정시킨 후 힘을 측정할 수 있는 로드셀이 장착된 크로스헤드가 상하로 이동하며 힘을 측정하는 것입니다.

• 2. 인장 시험

  본 실험에서 진행하는 인장 시험은 시편을 크로스헤드와 밑단에 고정시킨 후 크로스헤드가 위로 이동할 때의 힘을 측정하는 것입니다. 취약성 고분자의 응력-변형 플롯에서 초기 부분만이 Hookean 거동을 나타내며, 이때 응력이 선형적 응력-변형 거동으로부터 벗어나는 지점을 비례한계라고 합니다. 비례한계는 대개 변형률의 1% 미만에서 발생합니다.

• 3. 탄성률

  응력-변형곡선의 초기 기울기를 초기탄성률이라고 하며, 임의의 점을 선택해 x% 변형까지의 직선을 긋면 이 직선은 할선을 나타내고 그 기울기는 할선탄성률을 나타냅니다. 탄성률이나 순응률은 시간 크기의 함수인 물질 물성입니다.

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• 1. UTM (Universal Testing Machine)

  UTM(Universal Testing Machine)은 재료의 기계적 특성을 평가하는 데 널리 사용되는 장비입니다. UTM은 재료에 하중을 가하여 응력-변형률 곡선을 얻을 수 있으며, 이를 통해 재료의 인장강도, 항복강도, 연신율 등의 중요한 기계적 특성을 측정할 수 있습니다. UTM은 금속, 플라스틱, 복합재료 등 다양한 재료에 적용될 수 있으며, 재료의 품질 관리, 신제품 개발, 연구 등 다양한 분야에서 활용됩니다. UTM은 정밀한 하중 제어와 변위 측정 기능을 갖추고 있어 신뢰할 수 있는 데이터를 제공할 수 있습니다. 따라서 UTM은 재료 공학 분야에서 매우 중요한 실험 장비로 여겨지고 있습니다.

• 2. 인장 시험

  인장 시험은 재료의 기계적 특성을 평가하는 가장 기본적이고 중요한 실험 방법 중 하나입니다. 이 시험을 통해 재료의 인장강도, 항복강도, 연신율, 탄성률 등의 중요한 기계적 특성을 측정할 수 있습니다. 인장 시험은 UTM을 이용하여 수행되며, 시험편에 점진적으로 하중을 가하여 파괴될 때까지의 응력-변형률 곡선을 얻을 수 있습니다. 이 데이터를 분석하면 재료의 기계적 특성을 정량적으로 평가할 수 있습니다. 인장 시험은 재료 개발, 품질 관리, 구조 설계 등 다양한 분야에서 활용되며, 재료 공학 분야에서 매우 중요한 실험 방법으로 인정받고 있습니다.

• 3. 탄성률

  탄성률(Young's modulus)은 재료의 중요한 기계적 특성 중 하나로, 재료가 탄성 변형을 할 때 나타나는 응력과 변형의 비율을 나타냅니다. 탄성률은 재료의 강성을 나타내는 지표로, 높은 탄성률을 가진 재료일수록 변형에 대한 저항성이 크다고 할 수 있습니다. 탄성률은 인장 시험이나 압축 시험을 통해 측정할 수 있으며, 재료의 종류와 미세구조에 따라 다양한 값을 가집니다. 탄성률은 구조물의 설계, 기계 부품의 강도 계산, 재료 선택 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 합니다. 따라서 재료 공학 분야에서 탄성률은 매우 중요한 특성으로 간주되고 있습니다.