ASTM D882的权威指南 - 薄塑料膜的拉伸测试
薄塑料薄膜和薄板是包装的热门选择,可以发现保护许多日常食品从剩余食物到消费品。至关重要的是,塑料制造商和包装公司获得了他们正在生产的塑料膜的准确机械概况,以确保它们满足所需的期望。 ASTM D882是一种常见的测试标准,用于确定薄塑料膜的拉伸特性,通常用于在线质量控制目的。本指南旨在向您介绍ASTM D882拉伸测试的基本元素,并将概述所需的设备,软件和样品。但是,任何计划进行ASTM D882测试的人都不应将本指南视为读取和遵循完整标准的足够替代品。
电池的分离器膜测试
尽管ASTM D882不是测试EV电池分离器膜的官方标准,但正在修改此标准以评估这些材料的机械性能。分离膜是锂离子和其他液态电解电池的关键部分,它们将阳极和阴极分开。用于分离膜的最常见材料是聚烯薄膜,这是一种聚合物膜,足以承受组装过程中的绕组操作以及由于广泛使用而在阳极上锂的不均匀镀层。更有效地防止阳极和阴极之间的更安全,更强的分离器材料,而较薄的材料有助于减轻每个电池的重量并提高能量密度。
根据ASTM D882测试这些材料,在试图确定最佳分离器膜解决方案时,对于质量控制检查以及在研发中可能非常有益。此外,与许多其他薄膜材料一样,分离膜是各向异性的,因此建议在多种不同的切割/测试方向上进行测试。
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ASTM D882专门设计用于测试厚度小于1 mm的塑料,可用于测试在此定义的厚度范围内的任何类型的塑料样品。塑料大于1毫米应测试到ASTM D638。 ASTM D882测试以恒定的交叉头速度在通用测试机(也称为拉伸测试机)上进行。以下是最常见的拉伸特性:
抗拉强度
产生强度
产量应变
休息时压力
弹性模量

在ASTM D882测试期间,将标本张开直至失败。交叉头速度取决于样品的长度,可以通过将初始握把分离(样品的长度)乘以MM/mm x min的初始应变速率来计算。初始应变速率是基于突破时试样的最大伸长率的条件。由于塑料膜和板材往往是高度弹性的,因此通常需要更高的交叉速度。测试ASTM D882的一个关键因素是使用适当的预紧力。将薄膜标本通常放松,并且将其装入握把进行测试时不会拉紧。
该测试的目的是用于标本在握把之间标本长度上厚度的10%以内。接近1 mm厚度极限的较厚标本必须均匀至5%以内。标本需要在5.0至25.4毫米之间,并且至少比测试过程中使用的握把分离长50毫米。测试的标准样品规长为250毫米。但是,如果这是不可能的,则只要确定这不影响结果,就可以接受100 mm(50 mm仪表长度)的最小样本长度(50 mm仪表长度)。如果样品是各向同性材料的,则标准需要至少从每个样品中测试五个标本。但是,如果样品怀疑是各向异性的,则必须对至少十个标本进行测试,沿其长轴五个,沿着所谓的各向异性轴五个。此外,用于确定模量的样品不能用于确定拉伸强度或任何其他拉伸特性,这意味着对ASTM D882测试的任何人都明智地生产大量样本以适当地测量所有相关特性。
由于这些塑料标本的灵活,精致的性质,抓地力可能是一个挑战。气动侧作用夹提供可调节的入口气压,以确保在整个测试过程中可以充分夹具标本。测试薄膜时,可轻松握把的抓地力比螺钉动作或手工握力握把,因为后者握把增加了夹紧压力的可变性,并且可以使测试结果更加不一致,并有更大的颌骨断裂或滑动的机会。在某些情况下,对于非常薄的膜标本,也可以使用自触角辊夹。

标本对准
薄膜和箔纸的拉伸测试比刚性标本的测试带来了更多的挑战,而在电动汽车电池制造中使用的大多数薄膜和箔片非常薄,厚度不超过15微米。这些材料很容易因不当行为而损坏。即使是抓紧薄膜或箔的简单行为也会损坏样品。正确对齐这种精致的标本是许多测试实验室的主要疼痛点,建议使用精密标本装载机设备。这些设备使用可拆卸的对齐夹和线性导轨将样品引导到握把中,并且有多种尺寸可供选择,以适应各种样品尺寸。
由于ASTM D882样品很脆弱,因此颌骨的选择对于成功测试也至关重要。不建议使用锯齿状的下颌脸,因为它们在抓地力时可能会损坏样品,导致下巴断裂或结果不正确。橡胶面不会损坏薄膜标本,并已显示出在测试过程中薄薄的脸部薄薄层时的标本滑倒,从而使橡胶面与气动握把配对。这种组合还产生最可重复的结果。
橡胶下颚的脸应与样品的夹紧或签名端的宽度相匹配。这种类型的材料的最常见面部尺寸为25 mm x 25 mm(x 1英寸1英寸)。匹配宽度可以使样品对齐易于放置,这对于良好的断裂和准确的测试结果至关重要。如果样品宽度位于标准的公差的较小侧,则必须具有至少与样品一样宽的下颌脸,但是在这种情况下,更宽也可以接受。
线触点抓地力也可能是胶卷太薄的胶片面孔的可能性。线接触面包括一个光滑的下颚脸和一个相反的脸,有助于沿着垂直于十字头运动的一条线分布夹紧力。抓地力的最关键方面是在测试时避免滑倒,并在测试时保持每个样品的均匀分布。