上海保圣TA.XTC-18硅膠彈性模量檢測儀具有更寬廣準(zhǔn)確的加載速度和測力范圍，對載荷、變形、位移的測量和控制有更高的精度和靈敏度，具有應(yīng)力-應(yīng)變、力量-位移、力量-時間、強(qiáng)度-時間等模式功能；可求出最大力值、抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、彈性模量、斷裂延伸率、屈服強(qiáng)度等參數(shù)，適用于拉伸、壓縮、剝離、撕裂、剪切…等力學(xué)性能試驗及分析。硅膠彈性模量檢測儀適合生物材料力學(xué)測試設(shè)備，具備拉伸、壓縮和三點彎等基本力學(xué)測試，多種適合生物材料的微力傳感器及溫控液池。軟件功能齊全，用于單次、循環(huán)、松弛和蠕變等多種測試模式，并提供圖像分析。

1.試驗內(nèi)容

本次試驗將使用上海保圣質(zhì)構(gòu)儀對固定尺寸的圓柱狀固態(tài)硅膠進(jìn)行硅膠彈性模量和硬度的測試，并計算出固態(tài)硅膠的軸向彈性模量。質(zhì)構(gòu)儀不僅僅是儀器精密度搞，而且軟件算法非常之多，無論是硅膠的彈性模量直接計算出，也可以看到硅膠的應(yīng)力，應(yīng)變，不同硅膠形變后的硬度，彈性模量。

2.材料與方法

2.1 試驗材料

固態(tài)硅膠：由******醫(yī)藥科技有限公司郵寄提供，樣品共1塊。樣品實際直徑測量為41.77 mm。

2.3 試驗方法

選用上海保圣TA.XTC-18硅膠彈性模量檢測儀，因樣品直徑為41.77 mm，為了保證探頭面積大于樣品平面選擇直徑為50 mm柱形探頭進(jìn)行下壓實驗，測定固態(tài)硅膠的彈性模量，下壓形變量20%。

3 試驗結(jié)果

對樣品進(jìn)行彈性模量測試，測試結(jié)果曲線如圖2所示。

固態(tài)硅膠彈性模量測試應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖

一般來講，對彈性體施加一個外界作用力，彈性體會發(fā)生形狀的改變，“彈性模量"的一般定義是：單向應(yīng)力狀態(tài)下應(yīng)力除以該方向的應(yīng)變。材料在彈性變形階段，其應(yīng)力和應(yīng)變成正比例關(guān)系（即符合胡克定律）。所以在固態(tài)硅膠下壓過程中，選擇其彈性階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行彈性模量的計算。為了對原始數(shù)據(jù)彈性比例區(qū)間進(jìn)行合適的選擇，將10%應(yīng)變曲線圖放大如圖4所示，可以看到曲線斜率有明顯的變化，故此選擇下壓時間段0-1 s范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，線性擬合R2為0.98，應(yīng)力應(yīng)變呈正比。

上海保圣TA.XTC-18硅膠彈性模量檢測儀測試的硅膠彈性模量和硬度，硅膠如何測量彈性模量？硅膠彈性是硅膠材料在被拉伸或壓縮后恢復(fù)其形狀的能力。硅膠具有高彈性，硅膠這種高彈性材料通常被認(rèn)為是“有彈性的"，例如一塊橡膠或一個泡沫球。用現(xiàn)代方法測試硅膠彈性模量已經(jīng)非常簡單了，只要使用保圣質(zhì)構(gòu)儀就可以開始簡單的測試了。

彈性模量的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：

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GB/T 22315-2008 金屬材料彈性模量和泊松比試驗方法

GB/T 14453-1993 金屬材料高溫彈性模量測量方法

GB/T 24191-2009 鋼絲繩 實際彈性模量測定方法

GB/T 5166-1998 燒結(jié)金屬材料和硬質(zhì)合金彈性模量測定

GB/T 5986-2000 熱雙金屬彈性模量試驗方法

ASTM E111-2004 楊氏彈性模量、正切模量和弦切模量的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法

ASTM B223-2008 恒溫金屬彈性模量的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法(懸臂梁法)

ASTM B223-85熱雙金屬彈性模量的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法

ASTM E1876-2007 用振動脈沖激勵測定動態(tài)楊氏模量、剪切模數(shù)和泊松比的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法