如何用拉力试验机测试材料的正割模量

正割模量是科学表征高分子材料刚性概念的一个专业性、权威性标准术语。

在众多国际标准中都采用这一概念和术语。多的不说，像美国材料试验协会(ASTM)、美国安 全实验室公司（Underwriters Laboratoris Inc. Standard Saffety,UL），作为全球的权威性专 业著名机构，例如在 ASTM D 5323 和 UL 224 等标准中，都采用了正割模量来表征高分子材料刚性 的概念和参数，代表着科学界和工程技术界的专家共识、专业性和权威性。 然而，正割模量这一概念在国内不同的行业却产生了歧义性理解，有的甚至认为用正割模量 表征橡塑材料刚性属于非正统，这显然产生了误导。 在高分子材料领域，正割模量（Secant Modulus）的准确定义是“拉伸应变或压缩应变为 2% 时应力的 50 倍”。对于拉伸而言，即按方程式（1）计算，见图 1。

上式（1）中，Es —正割模量，MPa;   —拉伸应变为 2%的应力，MPa;  —拉伸应变，仅限为 2%

为了直观设计应用，高分子材料的 刚性按正割模量范围大致可分为：极柔 性、柔软性、半硬性、硬性材料四类， 见表 1。 正割模量与其它领域的“割线模 量”是不同的，例如地质领域的定义是 “压缩应变为 50%的应力的 2 倍”就完 全不是一回事，这一点很容易混淆。 通常把材料分为高分子材料、无机 非金属材料和金属材料，为了表征其刚 性的大小笼统地用杨氏模量，正割模 量、割线模量、切线模量…虽然是杨氏 模量的细分概念，但却又有不同的定 义，不可混淆。

举例，现在国际通行的新版万能拉力试验机，自动输出的“模量”、“弹性模量”正是正割模量。

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