[화공생물공학단위조작실험1] 고분자 인장시험

소개

동국대학교 2023-1 화공생물공학단위조작실험1 A+ 결과레포트

목차

1. 실험목표

2. 초록

3. 실험원리
3.1 만능재료시험기(Universal Testing Machine, UTM)
3.2 정적시험(Static test)
3.3 고분자의 응력-변형 플롯
3.4 시료에 따른 Stress-strain curve 특징
3.5 여러가지 고분자의 기계적 특성

4. 시약 및 기구
4.1 실험 시약
4.2 실험 기구

5. 실험 과정

6. 주의 사항

7. 실험 결과
7.1 인장시험 결과 사진
7.2 인장시험 결과 그래프

8. 고찰

9. 참고문헌

본문내용

UTM이란 고분자 고체 재료의 기계적 성질을 알아보는 대표적인 기기로, UTM에 시편을 고정하는 방식이나 시편의 형태에 따라 전단, 굴곡, 비틀림 등 다양한 종류의 시험을 진행할 수 있다. 그림 1은 UTM의 구조를 간단하게 나타낸 것이다. 시험하고자 하는 시편을 UTM에 고정시킨 후, 힘을 측정할 수 있는 로드셀(Load cell)이 장착된 크로스헤드가 상하로 이동하며 그때의 힘을 측정한다. 본 실험에서 진행하는 인장 시험은 시편을 크로스헤드와 밑단에 고정시킨 후 크로스헤드가 위로 이동할 때의 힘을 측정하는 것이다.
전형적인 취약성 고분자의 응력-변형 플롯인 위 그림에서 나타나듯이, 플롯의 초기 부분만이 Hookean 거동을 나타낸다. 이때 응력이 선형적 응력-변형 거동으로부터 벗어나는 지점을 비례한계(Proportional limit)라고 부른다. 비례한계는 대개 변형률의 1% 미만에서 발생한다. 따라서 탄성률 값을 지정하기 위해 전형적인 절차상의 정의가 채택되어야 한다. 결과적으로 응력-변형곡선의 초기 기울기를 초기탄성률(Initial(Elastic) modulus)이라고 부른다. 원점에서 응력-변형곡선을 따라 임의의 점을 선택해 x% 변형까지의 직선을 긋는다면 이 직선은 할선을 나타내고 그 기울기는 할선탄성률(Secant modulus)을 나타낸다. 탄성률이나 순응률은 시간 크기의 함수인 물질 물성(material property)이다.

참고자료

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