5. MECHANICAL PROPERTIES
SHORT TERM MECHANICAL PROPERTIES OF PLASTIC
TENSILE STRENGTH :- तन्यता तनाव के तहत तोड़ने का विरोध करने की क्षमता संरचनात्मक अनुप्रयोगों में प्रयुक्त सामग्री के सबसे महत्वपूर्ण और व्यापक रूप से मापा गुणों में से एक है। इस प्रकार एक सामग्री को तोड़ने के लिए आवश्यक प्रति इकाई क्षेत्र (एमपीए या पीएसआई) बल तोड़ने पर अंतिम तन्य शक्ति या तन्य शक्ति है।
IMPECT STRENGTH :- प्रभाव शक्ति, अचानक उपयोग किए गए लोड को रोकने के लिए सामग्री की क्षमता है और ऊर्जा के संदर्भ में व्यक्त की जाती है। अक्सर आईज़ोड प्रभाव शक्ति परीक्षण या चरपी प्रभाव परीक्षण से मापा जाता है, जो दोनों एक नमूना को फ्रैक्चर करने के लिए आवश्यक प्रभाव ऊर्जा को मापते हैं।
FLEXURAL STRENGTH :- फ्लेक्जकूरल ताकत, जिसे विच्छेदन के मापांक के रूप में भी जाना जाता है, या मोड़ ताकत, या अनुप्रस्थ टूटना ताकत एक भौतिक संपत्ति है, जो एक पदार्थ में तनाव के रूप में परिभाषित होती है, इससे पहले कि यह एक फ्लेक्चर टेस्ट में पैदा होती है। ... यह तनाव के मामले में मापा जाता है !
FATIGUE RESISTANCE :- सामग्री विज्ञान में, थकान बार-बार लागू भार के कारण सामग्री की कमज़ोर होती है। यह प्रगतिशील और स्थानीयकृत संरचनात्मक क्षति है जो तब होता है जब कोई सामग्री चक्रीय लोडिंग के अधीन होती है। नाममात्र अधिकतम तनाव मूल्य जो इस तरह के नुकसान का कारण हो सकते हैं, आमतौर पर अंतिम तन्यता तनाव सीमा या उपज तनाव सीमा के रूप में उद्धृत सामग्री की ताकत से कम हो सकती है।
थकावट तब होती है जब कोई सामग्री बार-बार लोड हो रहा है और उतराई के अधीन है। अगर लोड एक निश्चित सीमा से ऊपर हैं, तो सूक्ष्म दरारें तनाव तनाव में आ रही हैं जैसे कि सतह, लगातार स्लिप बैंड (पीएसबी), कंपोजिट के मामले में घटकों के इंटरफेस और धातुओं के मामले में अनाज इंटरफेस। अंततः एक दरार एक महत्वपूर्ण आकार तक पहुंच जाएगा, दरार अचानक फैल जाएगा, और संरचना फ्रैक्चर होगा। संरचना का आकार काफी थकान जीवन को प्रभावित करेगा; स्क्वायर छेद या तीखे कोनों से ऊंचा स्थानीय तनाव हो सकते हैं जहां थकान दरारें आरंभ हो सकती हैं। गोल छेद और चिकनी संक्रमण या fillets इसलिए संरचना की थकान ताकत में वृद्धि होगी।
COMPRESSION STRENGTH :- एक संपीड़न परीक्षण एक कुचल लोड के तहत सामग्री के व्यवहार को निर्धारित करता है। नमूना संकुचित है और विभिन्न भारों पर विकृति दर्ज की गई है। संकुचित तनाव और तनाव की गणना की जाती है। परिणामी तनाव-तनाव आरेख लोचदार सीमा, आनुपातिक सीमा, उपज बिंदु, उपज शक्ति और संपीड़न शक्ति के बारे में जानकारी प्रदान करता है।
TEAR TEST :- फाड़ प्रतिरोध ( TEAR TEST ) परीक्षण प्लास्टिक की फिल्म, कागज और वस्त्र उद्योगों में पाया जा सकता है। फाड़ प्रतिरोध फाड़ने का विरोध करने की एक नमूने की क्षमता का माप है
टेस्ट प्रतिरोध की गति को परीक्षण की गति से काफी प्रभावित किया जा सकता है, उदा। आंसू उत्पन्न करने में इस्तेमाल की गई परीक्षण की गति पेपर और रबर जैसे सामग्री के साथ स्वीकृति परीक्षण के उद्देश्य के लिए प्रसार का प्रतिरोध सामान्य है वस्त्रों में आंसू प्रतिरोध एक एकल "चीर-जीभ" प्रकार के आंसू (कटाई से आंसू) का प्रसार करने के लिए आवश्यक भार को शामिल करता है!
LONG TERM MECHANICAL PROPERTIES OF PLASTIC
CREEP :- सामग्री विज्ञान में, CREEP (कभी-कभी ठंडा प्रवाह कहा जाता है) धीरे-धीरे आगे बढ़ने या यांत्रिक तनाव के प्रभाव के तहत स्थायी रूप से नाकाम होने के लिए एक ठोस सामग्री की प्रवृत्ति है। यह उच्च स्तर के तनाव के दीर्घकालिक जोखिम के परिणामस्वरूप हो सकता है जो अभी भी सामग्री की उपज ताकत से कम है। रेंगना सामग्री में अधिक गंभीर है जो लंबी अवधि के लिए गर्मी के अधीन होती है, और आम तौर पर उनके पिघलने बिंदु के पास बढ़ जाती है।
रेंगना पॉलिमर और धातुओं में हो सकती हैं जिन्हें विस्कोलिकैस्टिक सामग्री माना जाता है। जब एक बहुलक सामग्री को एक अचानक बल के अधीन किया जाता है, तो प्रतिक्रिया काल्विन-वोइगेट मॉडल का उपयोग करके मॉडल की जा सकती है। इस मॉडल में, सामग्री का प्रतिनिधित्व हुकियन वसंत और एक न्यूटनियन डैशपोट द्वारा समांतर में किया जाता है। रेंगना तनाव निम्न अभिसरण अभिन्न द्वारा दिया जाता है:
STRESS RELAXATION :- तनाव-विश्राम परीक्षण इस परीक्षण पद्धति का उपयोग नमूने के रेंगना ( CREEP) गुणों को निर्धारित करने के लिए किया जाता है जब निरंतर तापमान पर लंबे समय तक तन्य या संकुचित भार के अधीन होता है। एक निरंतर तापमान पर तनाव के लिए एक नमूना के विकृति की दर को रेंगना दर के रूप में जाना जाता है ,एक तनाव विश्राम प्रयोग में, एक नमूना निरंतर तापमान पर एक निश्चित लंबाई पर तेजी से तनावपूर्ण होता है और तनाव को समय के एक कार्य के रूप में दर्ज किया जाता है। चूंकि नमूना को खींचने के बाद की लंबाई प्रयोग की संपूर्ण अवधि के लिए स्थिर रखी गई है, चूंकि टेस्ट नमूने का कोई मैक्रोस्कोपिक आंदोलन संभव नहीं है। इसलिए, तनाव की छूट केवल आणविक स्तर पर हो सकती है, अर्थात आणविक छूट और चिपचिपा प्रवाह द्वारा। रेंगना प्रयोगों को व्युत्क्रम तरीके से किया जाता है; तनाव निरंतर रखने के बजाय, एक निरंतर तनाव लागू होता है और रेंगना (तनाव) को समय के एक फ़ंक्शन के रूप में दर्ज किया जाता है। तनाव के विश्राम प्रयोगों को अक्सर समय पर आधारित मापांक, E(t)के रूप में सूचित किया जाता है, जबकि रेंगना प्रयोग को समय-आश्रित अनुपालन J(t) = 1/E(t).के रूप में सूचित किया जाता है।
HARDNESS :- कठोरता को स्थायी खरोज के लिए एक सामग्री के प्रतिरोध के रूप में परिभाषित किया गया है। यह सबसे मापी गई पैरामीटर में से एक है और अक्सर प्लास्टिक और घिसने के तकनीकी डेटा शीटों पर सूचना दी जाती है।
नमनीय सामग्रियों की कठोरता अनिवार्य रूप से उनके प्लास्टिक गुणों का एक उपाय है। उपज और तन्य शक्ति के मामले में, कठोरता और यांत्रिक शक्ति के बीच अधिक या कम रैखिक सहसंबंध अक्सर देखा जाता है। हालांकि, सामग्री की कठोरता हमेशा अन्य गुणों का अच्छा भविष्यकथा नहीं है जैसे खरोंच, घर्षण या पहनने के लिए ताकत या प्रतिरोध, और इसलिए, उत्पाद डिजाइन के लिए अकेले उपयोग नहीं किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, कम कठोरता या ताकत के स्तर पर, यह उम्मीद की जाती है कि दो मात्रा में एक गैररेखीय सहसंबंध होता है।
प्लास्टिक और घिसने की कठोरता अक्सर रॉकवेल या शोर (ड्यूरोमीटर) कठोरता के तरीकों से मापा जाता है। दोनों तरीकों से एक अनुभवजन्य कठोरता मूल्य प्रदान किया जाता है, जो जरूरी अन्य भौतिक गुणों के साथ सहसंबंधित नहीं होते हैं रॉकवेल कठोरता आमतौर पर "कठिन" सामग्री जैसे स्टील, पॉलीकार्बोनेट, पॉलीस्टायरीन, पॉलीमेथ्रिकलीट्स और एसीटल के लिए चुना जाता है जहां बहुलक के रेंगने का परिणाम पर कम प्रभाव होता है, जबकि शोर ड्यूरोमीटर को नरम सामग्री जैसे अक्सर मुलायम पदार्थों के लिए पसंद किया जाता है पॉलिमर, इलास्टोमर, और घिसने वाले ETC.
SHORE AND ROCKWELL HARDNESS :- प्लास्टिक की कठोरता को आमतौर पर शोर (डरोमीटर) परीक्षण या रॉकवेल कठोरता परीक्षण द्वारा मापा जाता है। दोनों विधियों में इंडेंटेशन की ओर प्लास्टिक का प्रतिरोध मापता है और एक अनुभवजन्य कठोरता मूल्य प्रदान करता है जो जरूरी अन्य गुणों या मौलिक विशेषताओं के साथ सहसंबंधित नहीं होता है। शोर ए या शोर डी स्केल का उपयोग कर किनारे की कठोरता, घिसने वाले / इलस्टोमर्स के लिए पसंदीदा विधि है और यह आमतौर पर 'नरम प्लास्टिक' जैसे पॉलिलेफ़िन्स, फ्लुरापॉलीकिमर और विनील के लिए उपयोग किया जाता है। शोर ए स्केल 'नरम' घिसने के लिए उपयोग किया जाता है जबकि शोर डी स्केल 'कठिन' लोगों के लिए उपयोग किया जाता है शोर हे और शोर एच कठोरता के रूप में कई अन्य शोर कठोरता तराजू मौजूद हैं, लेकिन केवल प्लास्टिक उद्योग में अधिकांश लोगों द्वारा ही शायद ही कभी सामना कर रहे हैं।
ABRASION RESISTANCE :- घर्षण के लिए सामग्री और संरचनाओं का प्रतिरोध विभिन्न प्रकार के परीक्षण तरीकों से मापा जा सकता है। यह प्रायः घर्षण के एक निर्दिष्ट अपघर्षक या अन्य नियंत्रित साधनों का उपयोग करता है। परीक्षा की शर्तों के तहत, परिणामों की रिपोर्ट की जा सकती है या समान परीक्षणों के अधीन वस्तुओं की तुलना की जा सकती है।
ऐसे मानकीकृत माप दो मात्रा का उत्पादन कर सकते हैं: घर्षण दर और सामान्यीकृत घर्षण दर (जिसे घर्षण प्रतिरोध इंडेक्स कहा जाता है)। पूर्व में घर्षण के प्रति 1000 चक्रों में खो जाने वाले द्रव्यमान की मात्रा होती है। उत्तरार्द्ध कुछ विशिष्ट संदर्भ सामग्री के लिए ज्ञात घर्षण दर के साथ पूर्व का अनुपात है।
घर्षण दर प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले एक प्रकार के साधन और घर्षण की दर सामान्य होती है जो घर्षण साफ़ परीक्षणकर्ता होता है, जो यांत्रिक हाथ, तरल पंप और प्रोग्रामयोग्य इलेक्ट्रॉनिक्स से बना होता है। मशीन की जांच की जा रही सामग्री की सतह पर संलग्न ब्रश (या सैंडपापर, स्पंज, आदि) के साथ यांत्रिक हाथ खींचता है। ऑपरेटर एक पुनरावर्तनीय और नियंत्रित परिणाम के लिए पूर्व-क्रमादेशित संख्याओं को सेट करता है। तरल पंप, धोने और अन्य सामान्य उपयोगों को अनुकरण करने के लिए परीक्षण के दौरान मैकेनिकल बांह को डिटर्जेंट या अन्य तरल पदार्थ प्रदान कर सकता है।
उचित स्नेहक के उपयोग कुछ उदाहरणों में नियंत्रण छेड़ने में मदद कर सकते हैं। कुछ वस्तुओं को घर्षण-प्रतिरोधी सामग्री के साथ कवर किया जा सकता है। घर्षण के कारण को नियंत्रित करना कभी कभी एक विकल्प होता है
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टेस्ट प्रतिरोध की गति को परीक्षण की गति से काफी प्रभावित किया जा सकता है, उदा। आंसू उत्पन्न करने में इस्तेमाल की गई परीक्षण की गति पेपर और रबर जैसे सामग्री के साथ स्वीकृति परीक्षण के उद्देश्य के लिए प्रसार का प्रतिरोध सामान्य है वस्त्रों में आंसू प्रतिरोध एक एकल "चीर-जीभ" प्रकार के आंसू (कटाई से आंसू) का प्रसार करने के लिए आवश्यक भार को शामिल करता है!
LONG TERM MECHANICAL PROPERTIES OF PLASTIC
CREEP :- सामग्री विज्ञान में, CREEP (कभी-कभी ठंडा प्रवाह कहा जाता है) धीरे-धीरे आगे बढ़ने या यांत्रिक तनाव के प्रभाव के तहत स्थायी रूप से नाकाम होने के लिए एक ठोस सामग्री की प्रवृत्ति है। यह उच्च स्तर के तनाव के दीर्घकालिक जोखिम के परिणामस्वरूप हो सकता है जो अभी भी सामग्री की उपज ताकत से कम है। रेंगना सामग्री में अधिक गंभीर है जो लंबी अवधि के लिए गर्मी के अधीन होती है, और आम तौर पर उनके पिघलने बिंदु के पास बढ़ जाती है।
रेंगना पॉलिमर और धातुओं में हो सकती हैं जिन्हें विस्कोलिकैस्टिक सामग्री माना जाता है। जब एक बहुलक सामग्री को एक अचानक बल के अधीन किया जाता है, तो प्रतिक्रिया काल्विन-वोइगेट मॉडल का उपयोग करके मॉडल की जा सकती है। इस मॉडल में, सामग्री का प्रतिनिधित्व हुकियन वसंत और एक न्यूटनियन डैशपोट द्वारा समांतर में किया जाता है। रेंगना तनाव निम्न अभिसरण अभिन्न द्वारा दिया जाता है:
![\varepsilon (t)=\sigma C_{0}+\sigma C\int _{0}^{\infty }f(\tau )(1-\exp[-t/\tau ])\,{\mathrm {d}}\tau](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b9f2e808ca8708f2a3a5e89ef902a752fa0cc435)
where:
- σ = applied stress लागू तनाव
- C0 = instantaneous creep compliance तात्कालिक रेंगना अनुपालन
- C = creep compliance coefficient रेंगना अनुपालन गुणांक
- = retardation time मंदता समय
- = distribution of retardation times छूट के समय का वितरण
STRESS RELAXATION :- तनाव-विश्राम परीक्षण इस परीक्षण पद्धति का उपयोग नमूने के रेंगना ( CREEP) गुणों को निर्धारित करने के लिए किया जाता है जब निरंतर तापमान पर लंबे समय तक तन्य या संकुचित भार के अधीन होता है। एक निरंतर तापमान पर तनाव के लिए एक नमूना के विकृति की दर को रेंगना दर के रूप में जाना जाता है ,एक तनाव विश्राम प्रयोग में, एक नमूना निरंतर तापमान पर एक निश्चित लंबाई पर तेजी से तनावपूर्ण होता है और तनाव को समय के एक कार्य के रूप में दर्ज किया जाता है। चूंकि नमूना को खींचने के बाद की लंबाई प्रयोग की संपूर्ण अवधि के लिए स्थिर रखी गई है, चूंकि टेस्ट नमूने का कोई मैक्रोस्कोपिक आंदोलन संभव नहीं है। इसलिए, तनाव की छूट केवल आणविक स्तर पर हो सकती है, अर्थात आणविक छूट और चिपचिपा प्रवाह द्वारा। रेंगना प्रयोगों को व्युत्क्रम तरीके से किया जाता है; तनाव निरंतर रखने के बजाय, एक निरंतर तनाव लागू होता है और रेंगना (तनाव) को समय के एक फ़ंक्शन के रूप में दर्ज किया जाता है। तनाव के विश्राम प्रयोगों को अक्सर समय पर आधारित मापांक, E(t)के रूप में सूचित किया जाता है, जबकि रेंगना प्रयोग को समय-आश्रित अनुपालन J(t) = 1/E(t).के रूप में सूचित किया जाता है।
HARDNESS :- कठोरता को स्थायी खरोज के लिए एक सामग्री के प्रतिरोध के रूप में परिभाषित किया गया है। यह सबसे मापी गई पैरामीटर में से एक है और अक्सर प्लास्टिक और घिसने के तकनीकी डेटा शीटों पर सूचना दी जाती है।
नमनीय सामग्रियों की कठोरता अनिवार्य रूप से उनके प्लास्टिक गुणों का एक उपाय है। उपज और तन्य शक्ति के मामले में, कठोरता और यांत्रिक शक्ति के बीच अधिक या कम रैखिक सहसंबंध अक्सर देखा जाता है। हालांकि, सामग्री की कठोरता हमेशा अन्य गुणों का अच्छा भविष्यकथा नहीं है जैसे खरोंच, घर्षण या पहनने के लिए ताकत या प्रतिरोध, और इसलिए, उत्पाद डिजाइन के लिए अकेले उपयोग नहीं किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, कम कठोरता या ताकत के स्तर पर, यह उम्मीद की जाती है कि दो मात्रा में एक गैररेखीय सहसंबंध होता है।
प्लास्टिक और घिसने की कठोरता अक्सर रॉकवेल या शोर (ड्यूरोमीटर) कठोरता के तरीकों से मापा जाता है। दोनों तरीकों से एक अनुभवजन्य कठोरता मूल्य प्रदान किया जाता है, जो जरूरी अन्य भौतिक गुणों के साथ सहसंबंधित नहीं होते हैं रॉकवेल कठोरता आमतौर पर "कठिन" सामग्री जैसे स्टील, पॉलीकार्बोनेट, पॉलीस्टायरीन, पॉलीमेथ्रिकलीट्स और एसीटल के लिए चुना जाता है जहां बहुलक के रेंगने का परिणाम पर कम प्रभाव होता है, जबकि शोर ड्यूरोमीटर को नरम सामग्री जैसे अक्सर मुलायम पदार्थों के लिए पसंद किया जाता है पॉलिमर, इलास्टोमर, और घिसने वाले ETC.
SHORE AND ROCKWELL HARDNESS :- प्लास्टिक की कठोरता को आमतौर पर शोर (डरोमीटर) परीक्षण या रॉकवेल कठोरता परीक्षण द्वारा मापा जाता है। दोनों विधियों में इंडेंटेशन की ओर प्लास्टिक का प्रतिरोध मापता है और एक अनुभवजन्य कठोरता मूल्य प्रदान करता है जो जरूरी अन्य गुणों या मौलिक विशेषताओं के साथ सहसंबंधित नहीं होता है। शोर ए या शोर डी स्केल का उपयोग कर किनारे की कठोरता, घिसने वाले / इलस्टोमर्स के लिए पसंदीदा विधि है और यह आमतौर पर 'नरम प्लास्टिक' जैसे पॉलिलेफ़िन्स, फ्लुरापॉलीकिमर और विनील के लिए उपयोग किया जाता है। शोर ए स्केल 'नरम' घिसने के लिए उपयोग किया जाता है जबकि शोर डी स्केल 'कठिन' लोगों के लिए उपयोग किया जाता है शोर हे और शोर एच कठोरता के रूप में कई अन्य शोर कठोरता तराजू मौजूद हैं, लेकिन केवल प्लास्टिक उद्योग में अधिकांश लोगों द्वारा ही शायद ही कभी सामना कर रहे हैं।
ABRASION RESISTANCE :- घर्षण के लिए सामग्री और संरचनाओं का प्रतिरोध विभिन्न प्रकार के परीक्षण तरीकों से मापा जा सकता है। यह प्रायः घर्षण के एक निर्दिष्ट अपघर्षक या अन्य नियंत्रित साधनों का उपयोग करता है। परीक्षा की शर्तों के तहत, परिणामों की रिपोर्ट की जा सकती है या समान परीक्षणों के अधीन वस्तुओं की तुलना की जा सकती है।
ऐसे मानकीकृत माप दो मात्रा का उत्पादन कर सकते हैं: घर्षण दर और सामान्यीकृत घर्षण दर (जिसे घर्षण प्रतिरोध इंडेक्स कहा जाता है)। पूर्व में घर्षण के प्रति 1000 चक्रों में खो जाने वाले द्रव्यमान की मात्रा होती है। उत्तरार्द्ध कुछ विशिष्ट संदर्भ सामग्री के लिए ज्ञात घर्षण दर के साथ पूर्व का अनुपात है।
घर्षण दर प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले एक प्रकार के साधन और घर्षण की दर सामान्य होती है जो घर्षण साफ़ परीक्षणकर्ता होता है, जो यांत्रिक हाथ, तरल पंप और प्रोग्रामयोग्य इलेक्ट्रॉनिक्स से बना होता है। मशीन की जांच की जा रही सामग्री की सतह पर संलग्न ब्रश (या सैंडपापर, स्पंज, आदि) के साथ यांत्रिक हाथ खींचता है। ऑपरेटर एक पुनरावर्तनीय और नियंत्रित परिणाम के लिए पूर्व-क्रमादेशित संख्याओं को सेट करता है। तरल पंप, धोने और अन्य सामान्य उपयोगों को अनुकरण करने के लिए परीक्षण के दौरान मैकेनिकल बांह को डिटर्जेंट या अन्य तरल पदार्थ प्रदान कर सकता है।
उचित स्नेहक के उपयोग कुछ उदाहरणों में नियंत्रण छेड़ने में मदद कर सकते हैं। कुछ वस्तुओं को घर्षण-प्रतिरोधी सामग्री के साथ कवर किया जा सकता है। घर्षण के कारण को नियंत्रित करना कभी कभी एक विकल्प होता है
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