ASTM D882 - 塑膠薄膜拉伸測試

薄塑膠薄膜和片材是包裝的熱門選擇，可以保護許多日常物品，從剩餘食物到消費品。塑膠製造商和包裝公司獲得其生產的塑膠薄膜的準確機械輪廓以確保其滿足所需的期望至關重要。

薄塑膠薄膜和片材是包裝的熱門選擇，可以保護許多日常物品，從剩餘食物到消費品。塑膠製造商和包裝公司獲得其生產的塑膠薄膜的準確機械輪廓以確保其滿足所需的期望至關重要。 ASTM D882 是一種通用測試標準，用於確定塑膠薄膜的拉伸性能，通常用於線上品質控制目的。本指南旨在向您介紹 ASTM D882 拉伸​​測試的基本要素，並將概述所需的設備、軟體和樣品。然而，任何計劃進行 ASTM D882 測試的人不應認為本指南足以取代閱讀和遵循完整標準。

電動汽車電池隔膜測試
儘管 ASTM D882 不是測試電動車電池隔膜的官方標準，但該標準正在修改以評估這些材料的機械性能。隔膜是鋰離子和其他液體電解質電池的關鍵部分，用於分隔陽極和陰極。最常用的隔膜材料是聚烯烴，這是一種聚合物薄膜，其強度足以承受組裝過程中的捲繞操作以及由於廣泛使用而導致陽極上鋰鍍層不均勻的情況。更安全、更堅固的隔膜材料更有效地防止陽極和陰極之間的接觸，而更薄的材料有助於減輕每個電池的重量並提高能量密度。

根據 ASTM D882 測試這些材料對於品質控制檢查以及在研發中嘗試確定最佳隔膜解決方案非常有益。此外，與許多其他薄膜材料的情況一樣，隔離膜是各向異性的，因此建議在多個不同的切割/測試方向進行測試。

ASTM D882 專為測試厚度小於 1 毫米的塑膠而設計，可用於測試在此定義的厚度範圍內的任何類型的塑膠樣本。厚度超過 1 毫米的塑膠應根據 ASTM D638 進行測試。 ASTM D882 測試是在萬能試驗機（也稱為拉伸試驗機）上以恆定的十字頭速度進行的。以下是最常測量的拉伸性能：
-拉伸強度
-屈服強度
-屈服應變
-斷裂應變
-彈性模量

在 ASTM D882 測試過程中，樣本會受到拉力直到失效。十字頭速度取決於樣品的長度，並且可以透過將初始夾具間距（樣品的長度）乘以初始應變率（以毫米/毫米×分鐘為單位）來計算。初始應變率取決於樣品斷裂時的最大伸長率。由於塑膠薄膜和片材往往具有高彈性，因此通常需要更高的十字頭速度。 ASTM D882 測試的關鍵因素是使用適當的預緊力。當加載到夾具中進行測試時，薄膜樣品通常是放鬆的而不是拉緊的。預載可以在測試軟體中輕鬆配置，有助於在測試期間記錄資料之前消除樣本中的任何鬆弛，確保結果準確且可重複。

此測試適用於夾具之間樣本長度上厚度均勻度在 10% 以內的樣本。接近 1 毫米厚度限制的較厚樣品必須均勻到 5% 以內。樣本寬度需要在 5.0 到 25.4 毫米之間，並且比測試期間使用的夾具間距至少長 50 毫米。用於測試的標準樣品標距長度為250毫米。然而，如果不可能，則可以接受 100 毫米（50 毫米標距）的最小樣本長度，只要確定這不會影響結果即可。如果樣本是各向同性材料，則標準要求每個樣本至少測試五個樣本。然而，如果懷疑樣品具有各向異性，則必須測試至少十個樣本，其中五個沿其長軸，五個沿著假設的各向異性軸。此外，用於確定模量的樣本不能用於確定拉伸強度或任何其他拉伸性能，這意味著任何根據 ASTM D882 進行測試的人都應該明智地生產大量樣本，以便正確測量所有相關性能。

握把
由於這些塑膠樣本具有柔韌、脆弱的特性，抓取可能是一項挑戰。氣動側向夾具提供可調節的進氣壓力，以確保在整個測試過程中能夠充分夾緊樣本。在測試薄膜時，氣動夾具比螺旋式夾具或手動緊固夾具更可取，因為後者夾具增加了夾緊壓力的可變性，並且可能導致測試結果更加不一致，並且鉗口斷裂或滑動的可能性更高。在某些情況下，對於非常薄的薄膜樣品，也可以使用自緊式滾輪夾具。

樣本對齊
薄膜和箔片的拉伸測試比剛性樣本的測試提出了更多的挑戰，而電動車電池製造中使用的大多數薄膜和箔片都非常薄，厚度不超過15微米。這些材料很容易因處理不當而損壞；即使是抓住薄膜或箔片的簡單動作也會損壞樣本。正確對齊如此精緻的樣本是許多測試實驗室的主要痛點，建議使用精密樣本加載設備。這些設備使用可拆卸的對準夾和線性導軌將樣本引導到夾具中，並且有多種尺寸可供選擇，以適應各種樣本尺寸。

下巴臉
由於 ASTM D882 樣本易碎，因此鉗口面的選擇對於成功測試也至關重要。不建議使用鋸齒狀鉗口面，因為它們在夾持時可能會損壞樣品，導致鉗口斷裂或結果不準確。橡膠面不會損壞薄膜樣品，並且已被證明可以防止樣品在測試過程中在表面變薄時打滑，這使得橡膠面與氣動夾具配對成為首選組合。這種組合還能產生最可重複的結果。

橡膠鉗口面應與試樣的夾持端或帶突舌端的寬度相符。此類材料最常見的表面尺寸為 25 毫米 x 25 毫米（1 英吋 x 1 英吋）。匹配的寬度可以輕鬆對齊樣本，這對於良好的斷裂和準確的測試結果至關重要。如果樣品寬度處於標準公差的較小一側，則鉗口面必須至少與樣品一樣寬，但在這種情況下更寬也是可以接受的。

對於橡膠面來說太薄的薄膜樣品，也可以進行線接觸夾持。線接觸麵包括一個光滑的鉗口面和一個相對的圓形面，有助於沿著垂直於十字頭運動的一條線分配夾緊力。夾持最關鍵的方面是避免測試時打滑，以及在測試時保持每個樣本的均勻應力分佈。