유기재료 물성 및 실험

목차

1. 실험 주제
2. 사전 조사
3. 실험 준비물
4. 실험 순서
5. 실험 결과
6. 후기 및 고찰

본문내용

1.실험목적 : 물성을 알아보기 위하여 폴리에틸렌의 dog-bone형 시험편을 제작하고, 인장강도를 측정한다.

2.사전조사
(1) 응력 - 변형 곡선
물질의 인장 강도는 신축이 가해졌을 때 신장이나 파괴에 대한 저항을 나타내는 척도가 된다. 이 분야에 사용된 용어는 응력(시료에 가해진 부하 또는 신축력)과 변형(주어진 응력하에서 시료의 신장)간의 관계를 나타낸다. Hooke의 법칙에 따르면 인장 응력은 변형에 비례하고 비례상수는 탄성률 혹은 Young률이라 한다. 점탄성 물질인 플라스틱은 후크의 법칙을 따르지는 않으나 응력-변형 곡선을 조사해 보면 여러 가지 유익한 정보를 얻을 수 있다.
대부분의 응력-변형 관계는 시간에 의존하므로 응력이 가해지는 속도가 고려되어야 한다. 예를들면, 섬유를 갑자기 잡아당기면 파손된다. 같은 힘을 천천히 가해주면 섬유에 약간의 신장이 생기며 파괴에 더 높은 저항을 지니게 된다. 시료의 양단은 시험기의 죄는 부분에 고정되어 있고 죄는 부분은 주어진 기계력만큼 거리가 벌어진다. 시험물질은 보통 시편의 좁은 중앙 부분에서 신장되거나 파괴된다. 응력과 변형은 기계상의 눈금으로부터 얽힐 수 있거나 직접 차트지에 그려진다. 응력에 대한 변형의 비는 경도의 척도이다.(즉 견고한 고분자는 응력이 가해질 때 매우적게 굽어질 것이다.) 연한 고분자는 탄성체와 같이 같은 조건하에서 잘 굽어질 것이다. 견고성(toughness)은 파괴에 대한 저항성의 척도이다. 이 성질은 충격시험으로 뿐만 아니라 응력-변형 곡선으로 예측할 수 있다. 가소화된 초산셀룰로오스 같이 단단하고 견고한 플라스틱의 곡선을 관찰해 보면 항복점까지는 높은 탄성률을 가지나 항복점을 지나 계속 신장하다 인장 응력이 되면 끊어진다. 플라스틱은 항복점까지는 후크의 법칙을 따르며 신장 탄성이 회복될 수 있다. 그러나, 항복점을 지나면 신장은 완전히 회복이 불가능하다.

참고 자료

없음