导电材料力学性能测试中常见的测试项目和方法

导电材料的力学性能测试对于评估其在实际应用中的可靠性和适用性至关重要，以下是一些常见的测试项目和方法：
 
拉伸测试
测试目的：测定导电材料在轴向拉伸载荷下的力学性能，如屈服强度、抗拉强度、伸长率等，了解材料抵抗拉伸破坏的能力。
测试方法：依据相关标准，如 ASTM E8 或 GB/T 228，将导电材料制成标准拉伸试样，通常为哑铃形或矩形。把试样装夹在质构仪的夹具中，以恒定的速率施加拉伸载荷，通过质构仪的力传感器和位移传感器，实时测量并记录力和位移数据，直至试样断裂。根据所得的力 - 位移曲线，计算出各项拉伸性能指标。
 
压缩测试
测试目的：评估导电材料在压缩载荷下的力学响应，包括抗压强度、弹性模量等，对于研究导电材料在承受压缩力时的稳定性和承载能力具有重要意义。
测试方法：按照标准要求，如 ASTM E9 或 GB/T 7314，制备圆柱形或块状的压缩试样。将试样放置在质构仪的上下压板之间，质构仪以规定的加载速率对试样施加压缩载荷，同时测量和记录载荷与变形数据。根据质构仪实验数据，分析材料的压缩性能。
 
弯曲测试
测试目的：确定导电材料在弯曲载荷作用下的力学性能，如弯曲强度、弯曲模量等，考察材料的抗弯曲能力和韧性。
测试方法：依据相应标准，如 ASTM D790 或 GB/T 9341，将导电材料加工成矩形截面的弯曲试样。将试样放置在质构仪上置，在试样中间施加集中载荷或均布载荷，使试样产生弯曲变形。通过测量弯曲过程中的载荷和挠度数据，计算弯曲强度和弯曲模量等性能指标。
 
硬度测试
测试目的：衡量导电材料抵抗局部变形，特别是压痕或划痕的能力，是材料力学性能的一个综合体现，与材料的耐磨性、强度等性能有一定的相关性。
 
测试方法
洛氏硬度测试：采用一定的载荷将金刚石圆锥或钢球压入导电材料表面，根据压痕深度来确定材料的洛氏硬度值。适用于较硬的导电材料，如硬质合金等。
布氏硬度测试：把一定直径的硬质合金球以规定的载荷压入导电材料表面，保持规定时间后，测量压痕直径，通过公式计算出布氏硬度值。常用于测量较软的导电材料，如纯铜、纯铝等。
维氏硬度测试：以相对面夹角为 136° 的正四棱锥金刚石压头，在规定载荷下压入导电材料表面，保持一定时间后，测量压痕对角线长度，计算出维氏硬度值。适用于各种硬度范围的导电材料，尤其适用于测量微小区域或薄片状材料的硬度。
 
冲击测试
测试目的：测定导电材料在冲击载荷下吸收能量的能力，即冲击韧性，反映材料在高速加载条件下的抗断裂性能。
测试方法：常见的有夏比冲击试验和艾氏冲击试验。按照标准，如 ASTM E23 或 GB/T 229，将导电材料制成规定尺寸和形状的冲击试样，在试样上开有 V 型或 U 型缺口。将试样放置在冲击质构仪的支座上，利用摆锤的自由下落冲击试样，使试样断裂。通过测量摆锤冲击前后的能量差，计算出试样的冲击吸收功，从而评估材料的冲击韧性。