拉伸

　　定義：桿件或單元體的兩端平面上受到法向均布拉力而產(chǎn)生沿拉力方向的伸長現(xiàn)象。
簡介
　　使高聚物中的高分子鏈沿外作用力方向進(jìn)行取向排列，從而達(dá)到改善高聚物結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的一種方法。拉伸可分為單軸拉伸和雙軸拉伸兩種，前者使鏈沿一個方向進(jìn)行取向排列，后者使鏈沿平面進(jìn)行取向排列。
拉伸過程
　　拉伸通常是在高于玻璃化溫度的條件下進(jìn)行的。單軸取向和雙軸取向都能使高聚物產(chǎn)生各向異性（力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)等），雙軸取向使平面內(nèi)分子鏈的方向是無規(guī)的。結(jié)晶高聚物拉伸時其球晶能變形直至破壞，部分折疊鏈片晶被拉成伸直鏈，在一定條件下可沿拉伸方向排列成規(guī)整而完全的伸直鏈晶體。高聚物在拉伸過程中形成的這種新結(jié)構(gòu)通常稱為微絲晶結(jié)構(gòu)。在其形成過程中伸直鏈段數(shù)目增加，折疊鏈段數(shù)目減少，同時增加了片晶間的連接鏈，從而提高了高聚物的力學(xué)強(qiáng)度和韌性。
應(yīng)用
　　單軸拉伸是提高化學(xué)纖維強(qiáng)度的一種重要手段。通常用纖維拉伸前后長度之比來定義纖維的拉伸比。隨著拉伸比的增加，纖維的模量和強(qiáng)度也都增加。在紡絲過程中希望盡可能多地生成伸直鏈結(jié)構(gòu)來制得高強(qiáng)度、高模量的合成纖維（如聚芳酰胺類纖維）。薄膜單軸拉伸時與拉伸方向平行的強(qiáng)度隨著拉伸比的增加而增加。但垂直于拉伸方向的強(qiáng)度則隨之下降，高度的單軸拉伸薄膜甚至可導(dǎo)致高聚物微纖化。因此，它也是制造纖維的一種方法。雙軸拉伸是改進(jìn)高聚物薄膜或薄片性能的一種重要方法。雙軸拉伸可用來防止單軸拉伸時在薄膜平面內(nèi)垂直于拉伸方向上強(qiáng)度變差的缺點(diǎn)，雙軸拉伸的制品比未拉伸者具有較大的抗拉強(qiáng)度和抗沖擊韌性。因此，雙軸拉伸的薄膜可用于性能要求很高的電影片基和錄音磁帶、錄像磁帶等的帶基。
螺栓拉伸
　　將拉伸通過外力拉長一定長度（彈性變形范圍內(nèi)），螺栓就具有一定回復(fù)的力（相當(dāng)與將彈簧拉長），而這個力就可以將工件把緊。
單軸拉伸實(shí)驗(yàn)
綜述
　　單軸拉伸實(shí)驗(yàn)是研究材料機(jī)械性能的最基本、應(yīng)用最廣泛的實(shí)驗(yàn)。由于試驗(yàn)方法簡單而且易于得到較為可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，在工程上和實(shí)驗(yàn)室中都廣泛利用單軸拉伸實(shí)驗(yàn)來測取材料的機(jī)械性能。多數(shù)工程材料拉伸曲線的特性介于低碳鋼和鑄鐵之間，但其強(qiáng)度和塑性指標(biāo)的定義與測試方法基本相同，因此通過單軸拉伸實(shí)驗(yàn)分析比較兩種材料的拉伸過程，測定其機(jī)械性能，在機(jī)械性能的試驗(yàn)研究中具有典型的意義，掌握其拉伸和破壞過程的特點(diǎn)有助于正確合理地認(rèn)識和選用材料，了解靜載條件下結(jié)構(gòu)材料的許用應(yīng)力的內(nèi)涵。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />　　1.通過單軸拉伸實(shí)驗(yàn)，觀察分析典型的塑性材料（低碳鋼）和脆性材料（鑄鐵）的拉伸過程，觀察斷口，比較其機(jī)械性能。
　　2.測定材料的強(qiáng)度指標(biāo)（屈服極限 、強(qiáng)度極限 ）和塑性指標(biāo)（延伸率 和面縮率 ）。
實(shí)驗(yàn)設(shè)備
　　1.電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)WDW-100A(見附錄一)。
　　2.計(jì)算機(jī)、打印機(jī)。
　　3.游標(biāo)卡尺。
　　圖1-1 圓棒拉伸試樣簡圖
試樣
　　材料性能的測試是通過試樣進(jìn)行的，試樣制備是試驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)，國家標(biāo)準(zhǔn)GB6397-86對此有詳細(xì)的規(guī)定。本試驗(yàn)采用圓棒試樣，如圖1-1所示。試樣的工作部分（即均勻部分，其長度為 ）應(yīng)保持均勻光滑以確保材料的單向應(yīng)力狀態(tài)。均勻部分的有效工作長度 稱為標(biāo)距， 和 分別為工作部分的直徑和面積。試樣的過渡部分應(yīng)有適當(dāng)?shù)膱A角以降低應(yīng)力集中，兩端的夾持部分用以傳遞載荷，其形狀與尺寸應(yīng)與試驗(yàn)機(jī)的鉗口相匹配。
　　材料性能的測試結(jié)果與試樣的形狀、尺寸有關(guān)，為了比較不同材料的性能，特別是為了使得采用不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、在不同的實(shí)驗(yàn)場所測試的試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有可比性，試樣的形狀與尺寸應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)（GB6397-86）。例如，由于頸縮局部及其影響區(qū)的塑性變形在斷后延伸率中占很大比重，同種材料的延伸率不僅取決于材質(zhì)，而且還取決于試樣標(biāo)距。按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，材料延伸率的測試應(yīng)優(yōu)先采用兩類比例試樣：
　　（1）長試樣： （圓形截面試樣），或 （矩形截面試樣）
　　（2）短試樣： （圓形截面試樣），或 （矩形截面試樣）
　　用長試樣和短試樣測得的斷后延伸率分別記做 和 ，國家標(biāo)準(zhǔn)推薦使用短比例試樣。